Biopalivo bez fotosyntézy? Utopie nebo reálná možnost?

Hledání nových a obnovitelných zdrojů energie je už po celá desetiletí jednou z nejžhavějších oblastí výzkumu. Ve Spojených státech byl v nedávné době rozjet projekt, jehož cílem je najít takový způsob přípravy biopaliva, který by obešel rostlinnou fotosyntézu.

Vývoj a výroba paliv z obnovitelných zdrojů, takzvaných biopaliv, se dnes v podstatě točí okolo jediného problému. Jde o to, jak co nejefektivněji zachytit energii slunečního záření, která zcela zdarma dopadá na zemský povrch.

Lidé se proto snaží spojit s organismy, které se naučily sluneční světlo využívat již před stovkami miliónů let. Řeč je pochopitelně o rostlinách a procesu zvaném fotosyntéza. Biomasa získaná z rostlin se dá využívat nejrůznějšími způsoby.

Spojí-li se lidé s dalšími organismy, kvasinkami, lze rostlinné cukry přeměnit na (bio)etanol. Méně častým způsobem je zapojení mikroskopických řas do výroby olejů, které mohou být přeměněny na biopalivo bez nutnosti kvašení.

Řada skeptiků však odůvodněně namítá, že řešení energetické krize prostřednictvím zelených rostlin v budoucnu přinese více problémů, než jich vyřeší. Je totiž náročné jak na dodávání živin v podobě hnojiv, tak na vodu, která je čím dál nedostatkovějším zbožím.

Připočteme-li k tomu i skutečnost, že o místo na polích či plantážích soupeří s plodinami nutnými k výrobě potravin, vyjde nám, že poohlížet se ještě po jiných zdrojích je skutečně důležité.

Americké Ministerstvo pro energetiku proto založilo Agenturu pro projekty pokročilého výzkumu (ARPA-E), jejímž cílem je věnovat svou pozornost právě těmto alternativním možnostem. Nový projekt, který začala ARPA-E financovat, má hlavičku „elektropaliva“. Konečným produktem biologických procesů nemá být ethanol, ale směs kapalných uhlovodíků, která by velmi připomínala naftu. Výzkum se zatím vydává dvěma cestami. První z nich se snaží propojit organismy a solární články.

První výzkumy totiž ukázaly, že některé typy organismů dokáží využít elektrickou energii k výrobě jednoduchých organických molekul, jako je metan. Vědci doufají, že další genetické úpravy mikroorganismů by je mohly přinutit vyrábět tekutá paliva.

Druhý z přístupů sází na takzvané extrémofily, tedy bakterie a archebakterie, které dokáží přežít za extrémních podmínek, jako je vysoká teplota či nízké pH. V oblastech, kde vládnou takové podmínky není přirozeně k dispozici světlo a tak se tyto podivuhodné organismy musí spokojit s energií obsaženou ve vazbách jednoduchých anorganických molekul, jako jsou například sulfidy nejrůznějších kovů.

Jako základní „stavební kameny“ nově syntetizovaných látek jim často slouží molekuly, které bychom v atmosféře nejraději neviděli – například CO2. Podaří se tedy vědců objevit skutečně efektivní alternativu k fotosyntéze?

„Zatím nevíme. Ale jediným způsobem, jako to zjistit, je vyzkoušet to. A to je přesně to, co by měla ARPA-E dělat – zkoušet nové věci,“ komentuje cíl projektu jeho vedoucí dr. Eric Toone.