Ο Dan Robertson ερευνά την άλγη που μπορεί να παράγει βιο-καύσιμο.

Η γενετικά μεταλλαγμένη μπλε και πράσινη άλγη θα μπορούσε να είναι η λύση στο παγκόσμιο ενεργειακό πρόβλημα. Οι βιοεπιστήμονες έχουν ήδη δημιουργήσει άλγη που παράγει αιθανόλη, πετρέλαιο και ντίζελ – και τα μόνα που χρειάζονται αυτοί οι οργανισμοί είναι φυσικό φως, διοξείδιο του άνθρακα και θαλασσινό νερό.

Του Von Philip Bethge για το Spiegel

Οι «ζωντανοί σταθμοί» παραγωγής καυσίμου του βιοχημικού Dan Robertson έχουν το σκούρο πράσινο λαμπύρισμα των φύλλων βελανιδιάς και είναι τόσο μικροί όσο το βακτήριο E. coli. Το γενετικό τους υλικό έχει ρυθμιστεί με ακρίβεια από τον άνθρωπο. Όταν το φως διαπερνά το εξωτερικό τους στρώμα, εκκρίνουν σταγόνες καυσίμου.

«Έπρεπε να κοροϊδέψουμε αυτόν τον οργανισμό ώστε να κάνει τελικά αυτό που θέλουμε», λέει ο Robertson, επικεφαλής της έρευνας της αμερικάνικης βιοτεχνολογικής εταιρίας Joule Unlimited, καθώς κουνά περήφανα έναν δοκιμαστικό σωλήνα γεμάτο με πράσινο υγρό. Ο επαγγελματίας βιοχημικός εργάζεται σε ένα απλό, λειτουργικό κτίριο στο Τετράγωνο των Επιστημών της Ζωής στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης.

Το εργαστήριό του είναι φειδωλά επιπλωμένο, με το ταβάνι του να καταρρέει. Παρόλα αυτά, κάτι θαυμάσιο συμβαίνει εκεί, όπου ο Robertson και οι συνεργάτες του δουλεύουν πάνω σε τίποτα λιγότερο από τη λύση του παγκόσμιου ενεργειακού προβλήματος. Έχουν ήδη δημιουργήσει μπλε άλγη η οποία παράγει πετρέλαιο κίνησης.

Οι επιστήμονες μιλούν εγκωμιαστικά για μια νέα, πράσινη επανάσταση. Χρησιμοποιώντας τη γενετική μηχανική και εξελιγμένες μεθόδους εκτροφής και διαλογής, οι βιοχημικοί, και κυρίως αυτοί που εργάζονται στις Ηνωμένες Πολιτείες, μετατρέπουν την μπλε και πράσινη άλγη σε μικροσκοπικά εργοστάσια πετρελαίου, αιθανόλης και ντίζελ.

Στοιχηματίζοντας εκατομμύρια στην Άλγη

Στις καλλιέργειες, το πράσινο υγρό ρέει άτσαλα από την άλγη εντός των κάδων και διαπερνά αστραφτερούς βιο-αντιδραστήρες και πλαστικούς σωλήνες. Οι πρώτες δοκιμές καυσίμων που προέρχονται από άλγη βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη σε αυτοκίνητα, πλοία και αεροσκάφη. Επενδυτές, όπως η οικογένεια Rockefeller και ο ιδρυτής της Microsoft Bill Gates, στοιχηματίζουν εκατομμύρια στη δύναμη αυτού του πράσινου ζουμιού. «Το εμπόριο αργού πετρελαίου από άλγη είναι ο πιο προφανής και οικονομικά εφικτός τρόπος αντικατάστασης του κοινού πετρελαίου», λέει ο Jason Pyle της εταιρείας Sapphire Energy που εδρεύει στην Καλιφόρνια, η οποία ήδη χρησιμοποιεί την άλγη για να παράγει αργό πετρέλαιο.

Η καθιερωμένη βιομηχανία καυσιμέλαιων μπαίνει επίσης στο παιχνίδι. «Τα καυσιμέλαια από άλγη έχουν μεγάλη δυναμική ως οικονομικά βιώσιμα και χαμηλών εκπομπών καύσιμα κίνησης και θα μπορούσαν να γίνουν μια αποφασιστική και νέα πηγή ενέργειας», λέει ο Emil Jacobs, αντιπρόεδρος έρευνας και ανάπτυξης στην εταιρεία Exxon Mobil. Η εταιρεία επενδύει 600 εκατομμύρια δολάρια (420 εκατομμύρια ευρώ) στην εταιρεία Synthetic Genomics του επενδυτή στον τομέα της Γενετικής Craig Venter.

Η τεχνολογία αυτή είναι «πολλά υποσχόμενη». Πράγματι, οποιοσδήποτε καταφέρει να είναι ο πρώτος που θα πουλήσει οικολογικά βιώσιμο και κλιματικά ουδέτερο καύσιμο σε ανταγωνιστικές τιμές, δεν θα σαρώσει απλά δισεκατομμύρια, αλλά θα γράψει και ιστορία.

Οι βαρόνοι του αυτοσχέδιου -κάντο-μόνος-σου – πετρελαίου κίνησης λάνσαραν τη βιομηχανία βιο-καυσίμων πριν από δεκαετίες, όταν παρείχαν χρησιμοποιημένο λάδι από τηγανιτές πατάτες ως καύσιμο απλών αγροτικών μηχανημάτων. Σήμερα, εκατοντάδες χιλιάδες αυτοκίνητα καίνε αιθανόλη που προέρχεται από σιτάρι (σπόρο). Στις Ηνωμένες Πολιτείες, για παράδειγμα, περισσότερο από το 40% της βενζίνης περιέχει προσθετικά αιθανόλης. Το καύσιμο παράγεται σε τεράστιους αντιδραστήρες ζύμωσης μεγέθους αερόστατου, μέσω της ζύμωσης χυλού καλαμποκιού ή σίκαλης με μαγιά.

Αλλά η αιθανόλη ως βιο-καύσιμο έχει κακή φήμη. Ένα εκτάριο (10 στρέμματα) καλαμποκιού παράγει λιγότερο από 4,000 λίτρα αιθανόλης ανά έτος, ενώ απαιτούνται 8,000 λίτρα νερού για την παραγωγή ενός λίτρου αιθανόλης. Εκτός αυτών, οι καλλιέργειες που προορίζονται για παραγωγή αιθανόλης καταναλώνουν έκταση γης πολύτιμη για την καλλιέργεια τροφίμων. Η προηγούμενη παραγωγική περίοδος ήταν η πρώτη φορά που οι αγρότες των Ηνωμένων Πολιτειών θέρισαν περισσότερο καλαμπόκι για παραγωγή αιθανόλης απ’ ότι για να το χρησιμοποιήσουν ως τροφή για τα ζώα. Έτσι, μια αρνητική συνέπεια της άνθισης των βιο-καυσίμων είναι η αύξηση των τιμών των τροφίμων.

Εκπληκτικά παραγωγική

Για το λόγο αυτό πολλοί περιβαλλοντολόγοι υποστηρίζουν πλέον ότι η καλλιέργεια «ενεργειακών φυτών» είναι μια λανθασμένη προσέγγιση. Η άλγη όμως, δεν απαιτεί εκτάσεις καλλιέργειας. Ήλιος, θαλασσινό νερό, λίγο λίπασμα και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι τα μόνα που ζητούν αυτοί οι μικροοργανισμοί για να ευημερούν. Επίσης, μιας και καταναλώνουν τόση ποσότητα CO2, κατά τη φωτοσύνθεση, όση απελευθερώνουν αργότερα, κατά τη καύση του καυσίμου που παράγουν, τα καυσιμέλαια που προέρχονται από άλγη θεωρούνται κλιματικά ουδέτερα.

Επιπρόσθετα, η άλγη είναι εκπληκτικά παραγωγική. Ένα εκτάριο ηλιόλουστης αμμώδους έκτασης γεμάτο με λεκάνες με άλγη αποφέρει περίπου 8 φορές περισσότερο βιο-καύσιμο ανά μονάδα βιομάζας, ανά έτος, απ’ ότι το καλαμπόκι που καλλιεργείται για ενεργειακούς σκοπούς.

Η εταιρεία Sapphire είναι μια από τις πρωτοπόρες αυτής της βιομηχανίας. Ο γενικός διευθυντής Pyle έχει ως όραμα να μετατρέψει ερημικές περιοχές σε ενεργειακά γόνιμες και παραγωγικές εκτάσεις. «Πρέπει να καλλιεργήσουμε την άλγη όπως το ρύζι, σε ρηχές λακκούβες νερού επί χιλιάδων εκταρίων», λέει. Αυτό, συνεχίζει, είναι ο μόνος τρόπος να παραχθεί πετρέλαιο από την άλγη σε μεγάλες ποσότητες και ανταγωνιστικές τιμές.

Η Sapphire εκτιμά ότι ένα βαρέλι πράσινου πετρελαίου θα κοστίζει από 70 έως 100 δολάρια στο μέλλον, τιμή σημαντικά μικρότερη από αυτήν του συμβατικού πετρελαίου. Παρόλα αυτά, όπως και με την παραγωγή από σπόρο σταριού, απαιτείται η χρήση ποικιλιών υψηλής αποδοτικότητας. Σύμφωνα με τον Pyle, η εταιρεία του έχει βελτιστοποιήσει τις αποδόσεις, την αντοχή στις ασθένειες και τη «δυναμική της σοδειάς» της πράσινης άλγης που χρησιμοποιεί. Οι μηχανικοί της Sapphire ήδη ελέγχουν την πράσινη θαυματουργή άλγη σε ένα μικρό εργοστάσιο στο Νέο Μεξικό. Μαζί με την Monsanto, η οποία παράγει γεωργικά χημικά, και την βιομηχανία καυσίμου Linde, οι παραγωγοί της άλγης σχεδιάζουν να εξερευνήσουν σύντομα τις εμπορικές της ευκαιρίες σε μια έκταση 120 εκταρίων.

«Χρειάζεται απλώς να το κατασκευάσουμε»

Αλλά η άλγη από την εταιρεία Sapphire θα πρέπει να είναι μόνο η αρχή, μιας και εκεί γίνεται μόνο εσωτερικός εμπλουτισμός πετρελαίου. Για τη λήψη του πετρελαίου, χρειάζεται σοδειά άλγης και άντληση πετρελαίου μέσω μιας δαπανηρής και περίπλοκης διεργασίας.

Για να υπερβληθεί αυτό το εμπόδιο, άλλοι επιστήμονες αναπτύσσουν άλγη η οποία δεν παράγει καν σοδειά. Αντί να περιμένουν τη σοδειά, ουσιαστικά στραγγίζουν το καύσιμο αυτό του μέλλοντος. Η εξέλιξη δεν έχει συντελέσει σε τίποτα που να παράγει βιο-καύσιμο από CO2 σε μεγάλη κλίμακα, εξηγεί ο βιολόγος Venter, «γι’ αυτό και χρειάζεται απλώς να το κατασκευάσουμε».

Οι πρώτοι από αυτούς τους θαυματουργούς οργανισμούς μπορούν ήδη να εισπράξουν το θαυμασμό μας στο εργαστήριο Joule. Τα εργαλεία των βιομηχανικών επιστημόνων περιλαμβάνουν μέσα καλλιέργειας, εκκολαπτήρια και, το πιο σημαντικό, βάσεις δεδομένων με αλληλουχίες DNA χιλιάδων μικροοργανισμών. Ο Robertson και η ομάδα του ερευνούν τις βάσεις αυτές για να εντοπίσουν τμήματα γονιδίων, υποσχόμενα ως υλικά γενετικού εμπλουτισμού, για τη δημιουργία μπλε άλγης.

Η μετάφραση πραγματοποιήθηκε από την Ελένη Αθανασοπούλου, μέλος του μεταφραστικού project του Tvxs.