Energie budoucnosti - řasy nám možná vytrhnou trn z paty

Rozštípla to mikroskopická zelená řasa známá mezi vědci jako Chlamydomonas reinhardtii a pro nás ostatní jako zelené svinstvo z rybníka. Tuto mršku vědci používají ke svým výzkumům už minimálně 70 let. Roku 1939 jistý Hans Graffon, německý výzkumník působící v USA, poprvé pozoroval, že tato řasa dokáže z neznámých příčin místo kyslíku produkovat na krátký čas vodík. Vědcům trvalo dalších 60 let, než z toho dokázali získat takové výsledky, aby se o ně mohl zajímat průmysl. Dlouho naprosto bezúspěšně.

Zlom nastal v roce 1999, kdy profesor Tasios Melis z University of California at Berkeley spolu s dalšími výzkumínky zjistil, že pokud řase odepře síru a kyslík, začne produkovat vodík, a to po celkem dlouhou dobu a v pozoruhodném množství. Přišel na to vlastně náhodou při výzkumu rostlinných opravných mechanizmů, které se uplatní při poškození plynoucích z omezeného přísunu životně důležitých látek, jako je např. síra.

Melis zjistil, že řasa musí být zásobována sírou aby přežila, nicméně po jistý čas dokáže žít ze svých energetických zásob bez přísunu síry. V takové situaci pak spotřebovává své zásoby a potí při tom vodík. Proces je tedy dvoufázový. Nejdříve je nutno řasy vykrmit prostřednictvím fotosyntézy (vstupy: voda, CO2, světlo). Pak jim na několik dní (až 80 hodin) odeberete síru a v anaerobním prostředí za přítomnosti světla sbíráte vodík. Poté je třeba zas nechat řasy napást.

Objem produkovaného vodíku byl natolik veliký, že si okamžitě nechal Melis tento proces patentovat a v roce 2001 založil společnost Melis Enery, která si dala za cíl vyvinout komerční technologii, která využívá zmíněnou vlastnost řasy. Na podzim téhož roku společnost postavila bioreaktor obsahující 500l vody a řasy, který dokázal produkovat až jeden litr vodíku za hodinu. V současné době dosahuje proces 10% teoretické produkční kapacity řasy. Melis tvrdí, že až se mu podaří zvýšit tento výnos na 50%, stane se technologie cenově konkurenční pro fosilní paliva.

V současné době Melisova společnost usilovně pracuje na zvýšení spolehlivosti a efektivity procesu. Žhavým kandidátem na úspěch je genetická modifikace, která řase zvýší produkci enzymu hydrogenázy, jehož je v ní nyní žalostně málo.

Tasios Melis. Že by nový Onassis?

Melisovy odhady počítají se zajímavými čísly. Aby bylo možné nahradit vodíkem z řas spotřebu fosilních pohonných hmot v USA, je nutné osadit bioreaktory plochu přibližně 25 000 čtverečních kilometrů. Pro představu je to čtverec o straně 160 km. V USA to představuje přibližně 10% osevní plochy sóji. Navíc tento proces není náročný na kvalitu půdy, takže může bez problémů využít např. plochy vyschlých solných jezer a jiné pouště. Samotná technologie by měla být tak jednoduchá, že ji zvládne obsluhovat běžný farmář. Žádné technicky náročné složité a drahé aparáty, jen pár trubek, nádrží a čerpadel...

V důsledku to znamená, že malá zelená potvůrka z louže má potenciál posunout nás do světa, kde energie není luxusním zbožím, auta nebudou smrdět a z komínů elektráren poteče destilka.

Držím panu Melisovi všechny čtyři své palce i pěsti, aby se mu podařilo dotáhnout tento koncept ke zdárnému konci v co nejkratším čase. Přeci jen už vypadá nadějně vize, že moje děti (které ještě nemám) zažijí dobu, kdy se budeme na dieselový motor chodit dívat do muzea.

Prameny:

http://www.zetatalk.com/energy/tengy14r.htm

http://www.newscientist.com/channel/mech-tech/mg18925401.600.html

http://wired-vig.wired.com/news/technology/0,1282,54456,00.html

http://pmb.berkeley.edu/newPMB/faculty/melis/melis.shtml

http://www.tigr.org/tigr-scripts/tgi/T_index.cgi?species=c_reinhardtii