Ενζυμα και βακτήρια θα κάνουν το νερό… καύσιμο

ΛΟΝΔΙΝΟ Τ α τελευταία χρόνια έχει προχωρήσει σημαντικά η έρευνα γύρω από την παραγωγή εναλλακτικών μορφών ενέργειας. Ετσι, έχει δημιουργηθεί μια σειρά από προϊόντα, από φορητούς υπολογιστές ως και αυτοκίνητα, τα οποία χρησιμοποιούν ως πηγή ενέργειας υδρογόνο που αποσπάται από το νερό. Το πρόβλημα σε αυτή τη μορφή ενέργειας είναι ότι απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρισμού. Ενας απλούστερος τρόπος θα ήταν μια ακόμα πιο φυσική προσέγγιση, χρησιμοποιώντας ένζυμα (πρωτεΐνες που δρώντας ως καταλύτες ενεργοποιούν χημικές αντιδράσεις) και βακτήρια.

ΛΟΝΔΙΝΟ

Τ α τελευταία χρόνια έχει προχωρήσει σημαντικά η έρευνα γύρω από την παραγωγή εναλλακτικών μορφών ενέργειας. Ετσι, έχει δημιουργηθεί μια σειρά από προϊόντα, από φορητούς υπολογιστές ως και αυτοκίνητα, τα οποία χρησιμοποιούν ως πηγή ενέργειας υδρογόνο που αποσπάται από το νερό. Το πρόβλημα σε αυτή τη μορφή ενέργειας είναι ότι απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρισμού. Ενας απλούστερος τρόπος θα ήταν μια ακόμα πιο φυσική προσέγγιση, χρησιμοποιώντας ένζυμα (πρωτεΐνες που δρώντας ως καταλύτες ενεργοποιούν χημικές αντιδράσεις) και βακτήρια. Για παράδειγμα, υπάρχουν συγκεκριμένα φύκια και κυανοβακτήρια που μπορούν μέσω της φωτοσύνθεσης να αποσυνθέτουν το νερό παράγοντας υδρογόνο. Οι ειδικοί όμως αναφέρουν ότι για να δημιουργήσουμε αυτοκίνητα που να κινούνται με νερό με αποδοτικότητα ανάλογη με αυτή της βενζίνης θα πρέπει να βρεθεί τρόπος να αναπτυχθούν ένζυμα και βακτήρια ειδικά σχεδιασμένα για αυτό τον σκοπό. Τα ένζυμα που παράγουν φυσικά υδρογόνο είναι ιδιαίτερα πολύπλοκα και συνήθως χρησιμοποιούν μεταλλικά άτομα για να ολοκληρώνουν με επιτυχία τη διαδικασία. «Δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτε για πολλά ένζυμα που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας και κυρίως δεν γνωρίζουμε για τον τρόπο οργάνωσης και λειτουργίας τους. Δεν ξέρουμε, για παράδειγμα,πού ακριβώς βρίσκονται τα μεταλλικά άτομα» αναφέρει στην εφημερίδα «Guardian» η Τζιοβάνα Γκιρλάντα, του Πανεπιστημίου της Αριζόνα που ασχολείται με τον σχεδιασμό πρωτεϊνών. Μια ακόμα διάσταση του προβλήματος δίνει ο Αλφόνσο Ζαραμίλο, καθηγητής στην Εcole Ρolytechnique στο Παρίσι. «Τα φυσικά ένζυμα δεν φαίνεται να έχουν συμβατότητα και να λειτουργούν καλά με τις ηλιακές κυψέλες νέας γενιάς που αναπτύσσονται. Πρέπει λοιπόν να τροποποιηθούν, αφού ακόμα και οι καλύτεροι φυσικοί παραγωγοί υδρογόνου δηλητηριάζονται από το οξυγόνο. Ομως, από την άλλη πλευρά,το οξυγόνο είναι ένα από τα βασικά παράγωγα της φωτοσύνθεσης» αναφέρει ο καθηγητής. Ετσι, ορισμένοι ερευνητές έχουν αρχίσει να δραστηριοποιούνται σε έναν καινούργιο τομέα που έχει λάβει την ονομασία «Συνθετική Βιολογία», προσπαθώντας να τροποποιήσουν ένζυμα και βακτήρια που θα παράγουν βιοκαύσιμα τα οποία θα καλύπτουν τις ανάγκες μας.

Βιοπαρέμβαση στο καλαμπόκι
Σε πρώτη φάση, οι ερευνητές προσπαθούν να αναπτύξουν μια νέα γενιά καλαμποκιού που θα σαπίζει από μέσα προς τα έξω μετά τη συγκομιδή, ώστε να παράγεται όσο δυνατόν μεγαλύτερη ποσότητα βιοκαυσίμου. Στις ΗΠΑ, η ψίχα του καλαμποκιού αποτελεί τη βασική πηγή παραγωγής αιθανόλης που προορίζεται για καύσιμο. Το υπόλοιπο μέρος (κοτσάνι, φύλλα κτλ.) του καλαμποκιού χρησιμοποιείται ως ζωοτροφή. Οι ειδικοί αναφέρουν ότι η κυτταρίνη που υπάρχει σε αυτά τα μέρη του καλαμποκιού αποτελεί πηγή σακχάρων τα οποία μπορούν επίσης να παράξουν αιθανόλη. Η επεξεργασία τους όμως είναι εξαιρετικά δύσκολη και έχει ιδιαίτερα μεγάλο κόστος. «Απαιτείται ιδιαίτερα “σκληρή” χημεία για να έχει επιτυχία μια τέτοια επεξεργασία. Το αρχικό στάδιο προετοιμασίας πριν ξεκινήσει η επεξεργασία για την παραγωγή της αιθανόλης απαιτεί τη χρήση υψηλών πιέσεων,θερμοκρασιών άνω των 200 βαθμών Κελσίου και πολύ ισχυρών οξέων.Για μένα,το ιερό δισκοπότηρο στον συγκεκριμένο ερευνητικό τομέα είναι η γενετική τροποποίηση φυτών έτσι ώστε μην απαιτείται αυτού του είδους η προετοιμασία. Τροποποίηση που θα στοχεύει στο να γίνουν τα κυτταρικά τοιχώματα πιο μαλακά και έτσι να διευκολύνεται η επεξεργασία» δηλώνει ο καθηγητής Αρθουρ Ραγκάουσκας, του Georgia Ιnstitute of Τechnology στις ΗΠΑ.

Η αμερικανική εταιρεία Αgrivida πειραματίζεται με γονίδια στοχεύοντας στην ανακάλυψη ενός γονιδίου που θα μπορεί να δημιουργήσει κάποιο ένζυμο στο καλαμπόκι το οποίο δεν θα έχει καμία απολύτως δράση ως ότου το καλαμπόκι να εισέλθει σε αντιδραστήρα και η θερμοκρασία να ανέβει στους 60 βαθμούς Κελσίου. Το ένζυμο θα ενεργοποιείται μόλις η θερμοκρασία φτάσει στους 60 βαθμούς και τότε θα αρχίσει να επιτίθεται στα σκληρά υλικά που δημιουργούν τα κυτταρικά τοιχώματα.

Ακολουθήστε στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, από
Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk