Képzeljük el, hogy autónkat, kisebb átalakítások után, nem kell többé tankolnunk, mert az képes előállítani magának a szükséges energiát. A kaliforniai egyetem kutatói szerint ez a nem is olyan távoli jövőben elképzelhetővé válhat.

Napjainkban rengeteg módot ismerünk az elektromos energia előállítására, azonban annak elraktározására eddig nem találtunk hatékony lehetőségeket. Például az elemek, akkumulátorok használata jelentős energiaveszteséggel jár. Azonban nemrégiben James Liao és csapata megtalálták a megoldást erre a problémára. Ez pedig nem is lehetne egyszerűbb: az elektromos energiát alkoholokká alakítják mikrobák segítségével, melyeknek szállítása egyszerű, és a hatásfok is viszonylag magas.

Az módszer annyira egyszerű, hogy hétköznapi felhasználásra is viszonylag könnyen és olcsón alkalmazható lenne. Az eljáráshoz a litoautotróf Ralstonia eutropha H16 genetikailag módosított változatát használták. A módosításra azért volt szükség, hogy végtermékként izobutanolt és 3-metil-1-butanolt válasszon ki. Az elektromos energia átviteléhez hangyasavat használtak, ez táplálta a mikrobák metabolizmusát. Elméletileg az eljárás hidrogénnel is működőképes lenne, azonban annak kezelése sokkal bonyolultabb, mint a hangyasavé. A mikrobák védelmére egy porcelán borítást helyeztek az anód köré, mivel az azon képződő ionok gátolnák azok növekedését, és a folyamat zsákutcába kerül. A porcelán azonban nem engedi ezeknek a vegyületeknek a mikrobákhoz jutását.

Áramforrásként napelemeket használtak, ami azért előnyös, mert a folyamat így képes fenntartani saját magát. A Nap fénye adja a szükséges elektromos energiát, ami a szén-dioxid segítségével a formiát képződéshez szükséges. Ez beindítja a Ralstonia eutropha izobutanol és 3-metil-1-butanol termelését, amit akár azonnal használhatunk üzemanyagként. Mindezek az összetevők nagyon egyszerűen és olcsón beszerezhetőek, és mivel önfenntartó folyamatról van szó, a későbbi költségek is elenyészők lehetnek.

Az eljárás végterméke nemcsak izobutanol és 3-metil-1-butanol lehet. A mikrobák genetikai módosítása lehetővé teheti más hasznos vegyületek kiválasztását is.

A növények fotoszintézise 2 fő szakaszból áll: a fényszakasz során a növény a fényenergiát kémiai energiává alakítja, míg a sötétszakasz során a szén-dioxidot alakítja át cukorrá, az energia elraktározása céljából. A most megismert eljárás nagyon hasonlít ehhez: a napelemek által felfogott elektromos energia kémiai energiává alakul, amit felhasználva a baktériumok a CO₂-ból üzemanyagot készítenek. Azonban míg a növényeknek hatalmas mezőgazdasági területekre van szükségük ehhez a folyamathoz, addig ez az eljárás bárhol végbe mehet (sivatagok, háztetők).

Bár az eljárás még kidolgozás alatt áll, és az ipari, illetve hétköznapi felhasználása várat magára, de elképzelhető, hogy a jövőben saját magunknak fogjuk megtermelni a számunkra szükséges üzemanyagokat, sőt akár más szerves vegyületeket is.

A cikket a Science magazin közölte.

PhysOrg.com 2012. március 29.

Molnár Attila - mRNS.hu