Reklama

Palivo pro auta vyrobené ze slunce, vzduchu a vody? Vědci říkají, jak na to

Vědci objevili nový způsob produkce biopaliv
iStock
Josef Tuček

Evropa hledá náhradu za ruský zemní plyn a ropu. Možná by mohly pomoci nové technologie – třeba palivo vyrobené fotosyntézou v továrně. A vůbec to nemusí být úplné sci-fi.

Reklama

Fotosyntéza je úžasný biochemický proces. Díky němu si zelené rostliny, řasy a také některé sinice a další bakterie vytvářejí ze slunečního záření, z vody a ze vzdušného oxidu uhličitého potřebné cukry. Ty jim pak slouží jako zdroj energie i jako základ složitějších molekul pro stavbu jejich těla. A jako vedlejší produkt ještě vzniká kyslík k dýchání pro další živočichy.

Právě energie vzniklá fotosyntézou a uložená v rostlinách je i základem kapalných biopaliv. Bývají ovšem dražší než běžný benzin nebo nafta (i když při růstu cen surovin to může přestat platit...). Ale co kdyby lidé dokázali fotosyntézu napodobit, nejlépe ještě efektivněji, než to umí příroda?

Skleník díky speciálnímu červenému plastu poskytuje rostlinám více světla, které potřebují k růstu.

Australští vědci přišli s technologií na zvýšení výnosu plodin. Je superlevná a hodí se do každého skleníku

Vypadá to až neuvěřitelně. Australští vědci dokazují, že stačí dát speciální červený plast nad záhony a úroda se zvýší i o třetinu. Jeden dobrý nápad tedy může posunout zemědělství o pořádný kus dopředu. I když to třeba nakonec nebude tak univerzální zázrak, jak se to zatím zdá.

Přečíst článek

Pak by šlo vyrábět nová biopaliva, která by se dala lít do nádrží dnešních aut a přitom nepřispívala ke změně klimatu. I při spalování biopaliv samozřejmě vzniká skleníkový plyn oxid uhličitý, jenže ten se v dalším cyklu zase stáhne ze vzduchu do nových biopaliv, a oxidu uhličitého tedy celkově nepřibývá – na rozdíl od spalování vytěžených fosilních paliv.

Bionické listy

Při hledání umělé fotosyntézy se vědci už dostali hodně blízko k cíli. Před desetiletím vyvinul chemik Daniel Nocera z Harvardovy univerzity katalyzátory na bázi niklu a kobaltu, které dokážou rozkládat vodu. To je však pouze jedna část fotosyntézy. Pak se tato cesta k tovární výrobě biopaliv zadrhla.

Reklama

Poté však výzkumníky napadlo, že než vytvářet vlastní postupy, je lepší napodobit to, co už máme. Tedy listy rostlin. A tak vznikly „bionické listy“. Jsou to vlastně křemíkové plátky, které obsahují jednak materiály, jež účinně absorbují sluneční světlo, a dále pak přírodní proteiny pro spojování molekul paliva.

Tým vedený Erwinem Reisnerem z Cambridgeské univerzity použil minerál perovskit, který akumuluje světlo, a spojil ho s enzymem zvaným mravenčan dehydrogenáza. Výsledný bionický list přeměňuje světlo na mravenčan, chemickou látku, kterou lze využít v palivových článcích s účinností téměř jedno procento, což se vyrovná tomu nejlepšímu, co dokáže příroda.

Pražman, ilustrace

Po USA, Kanadě a Brazílii dorazily geneticky upravené ryby i na japonský trh

Žije v sádkách japonské společnosti Regional Fish a roste jako z vody. Nebo přesněji jako po genetické úpravě, kterou prošel. Pražman je ryba, jejíž genetický kód vědci upravili v laboratoři a japonští spotřebitelé ji teď mohou konzumovat.

Přečíst článek

K problému se vrátil již zmíněný Daniel Nocera a v roce 2016 představil systém, v němž jeho katalyzátory štěpí vodu a produkují protony a elektrony, které přivádějí do upravených bakterií. Toto uspořádání by mohlo využívat sluneční světlo k přeměně oxidu uhličitého na palivo a biomasu s účinností téměř 11 procent. „Provedli jsme kompletní umělou fotosyntézu, která je desetkrát až stokrát lepší než v přírodě," uvedl Nocera pro časopis New Scientist. 

Podle Nocery je tím chemická i technologická stránka problému z vědeckého pohledu vyřešena a je na průmyslu, jestli poznatky dokáže převzít, použít je ve výrobě a z vytvořených cukrů produkovat biopaliva. Zatím se však průmyslníci do přípravy takovéto výroby narušující obvyklé postupy nijak nehrnuli. Teď ovšem poptávka po nějakém takovémto zdroji energie určitě poroste.

Netleskejme předčasně

Je ovšem vhodné připomenout, že ani postupy, které vypadají neobyčejně slibně, se nemusí v praxi uplatnit. Příkladem je nápad geneticky upravit mořské řasy tak, aby se olej z nich co nejvíce podobal čisté ropě. Ta by se zpracovala v běžných rafinériích, spálila v běžných automobilových motorech, nebylo by vůbec nutné měnit současné technologie. Vzniklý oxid uhličitý by zase z ovzduší stáhly další „ropné“ řasy, takže by se koloběh uzavřel a plynu by v ovzduší nepřibývalo.

Společnost AppHarvest v americkém státě Kentucky provozuje obrovskou hydroponickou farmu o rozloze 25 hektarů zaměřenou zejména na pěstování rajčat.

Rostou z vody nebo ze vzduchu a oživují potravinový trh

Rostliny, které vyrůstají bez půdy, se stávají šlágrem – přibývá jich zejména ve Spojených státech, ale koupíte je také v Česku. Ostatně naši zemi reprezentují i na světové výstavě Expo v Dubaji.

Přečíst článek

S nápadem přišel před více než deseti lety Craig Venter, americký vědec a podnikatel, průkopník genetiky (významně se podílel na mapování lidských genů). Ropný koncern ExxonMobil mu tehdy na výzkum slíbil 600 milionů dolarů, další, nezveřejněnou sumou přispěl ropný koncern BP. Očekávané výsledky se však nedostavovaly a Venter později pro agenturu Bloomberg prozradil, že ropné koncerny svou podporu snížily na (blíže neurčený) zlomek původní částky.

Nedá se vyloučit, že podobně zapadne i představa výroby biopaliv pomocí bionických listů. Anebo ji naopak nějaký nový nápad posune blíže praxi. Ve vědě je možné obojí.

>>>>>> O dalších aplikacích vědy v byznysu čtěte zde <<<<<<

Reklama

Související

Reklama
Reklama
Reklama
Doporučujeme