Ενέργεια μέσω... φωτοσύνθεσης...

Ενα σημαντικό βήμα προς το όνειρο της ενέργειας που θα παράγεται σε απεριόριστες ποσότητες από το νερό και τον ήλιο έκαναν επιστήμονες αντιγράφοντας εργαστηριακά τη φωτοσύνθεση. Κλειδί σε αυτή τη διαδικασία ήταν ένας γενετικά τροποποιημένος ιός.
Κατά τη φωτοσύνθεση τα φυτά μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χημική ενέργεια. Η αντιγραφή αυτής της διαδικασίας είναι ένα όνειρο δεκαετιών για τη βιομηχανία των εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Ενα σημαντικό πρώτο βήμα σε αυτή την κατεύθυνση είναι η διάσπαση των μορίων του νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο. Από τη στιγμή που θα χωριστούν τα δύο συστατικά μέρη του νερού θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή χημικής ενέργειας. Οι επιστήμονες κατάφεραν να πετύχουν τη διάσπαση του νερού χρησιμοποιώντας γενετικά τροποποιημένους ιούς. Αυτοί οι ιοί έχουν την ικανότητα να χρησιμοποιούν την ενέργεια του ήλιου για να διασπούν στα συστατικά του μέρη τα μόρια του νερού. Με τις κατάλληλες βελτιώσεις και τη χρήση σε μεγαλύτερη κλίμακα, το σύστημα αυτό θα μπορούσε να παράγει απεριόριστες ποσότητες υδρογόνου, μιας καθαρής πηγής ενέργειας, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρισμού αλλά και ως καύσιμο για αυτοκίνητα και άλλα οχήματα.

Χωρίς φωτοβολταϊκά
Αν και η διάσπαση των μορίων νερού με τη χρήση του ηλιακού ηλεκτρισμού δεν είναι αδύνατη, η διαδικασία αυτή δεν είναι πολύ αποτελεσματική. Αυτήν τη φορά, όμως, οι επιστήμονες κατάφεραν να διασπάσουν το νερό απευθείας με το ηλιακό φως χωρίς να χρησιμοποιήσουν φωτοβολταϊκά συστήματα. Κι έφτασαν στον στόχο τους αντιγράφοντας τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Τα φυτά μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χημική ενέργεια χρησιμοποιώντας τη χλωροφύλλη, μια χρωστική ουσία που δίνει στα φύλλα το χαρακτηριστικό πράσινο χρώμα τους. Η χλωροφύλλη παγιδεύει ποσότητες φωτός και χρησιμοποιεί την ενέργεια για να μεταφέρει ηλεκτρόνια από ένα μοριακό σύμπλεγμα σε ένα άλλο των φυτικών κυττάρων. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού σε γλυκόζη, η οποία αποθηκεύεται ως άμυλο ή κάτω από άλλες μορφές υδατάνθρακα.

Ο τροποποιημένος ΜΙ3
Κάποιοι επιστήμονες είχαν επιχειρήσει να αντιγράψουν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα μέρη των φυτών. Το αποτέλεσμα δεν ήταν το επιθυμητό, καθώς οι δομές αυτές είναι πολύ ασταθείς. Αντίθετα, η Αντζελα Μπέλκερ και η ομάδα της στο Τεχνολογικό Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης προτίμησαν να αντιγράψουν τη μέθοδο αντί να χρησιμοποιήσουν τα φυτά. Στη θέση αυτών των τελευταίων επιστράτευσαν μια γενετικά τροποποιημένη εκδοχή ενός ακίνδυνου ιού ο οποίος ονομάζεται ΜΙ3 και συνήθως «κολλάει» διάφορα βακτήρια. Ο μεταλλαγμένος ΜΙ3 παρουσιάζει την ίδια συμπεριφορά σε έναν καταλύτη, το οξείδιο του ιριδίου, και μια βιολογική χρωστική ουσία, τον ψευδάργυρο πορφυρίνης. Με αυτόν τον τρόπο ο καταλύτης και η χρωστική ουσία μαζεύουν ενέργεια από τον ήλιο διασπώντας το οξυγόνο από το νερό. Οπως εξηγεί η καθηγήτρια Μπέλκερ, η χρωστική ουσία δρα σαν μια κεραία που συλλαμβάνει το φως και στη συνέχεια μεταφέρει την ενέργεια στον ιό.


ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Οι επιστήμονες κατάφεραν να αντιγράψουν τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χημική ενέργεια

Ο μακρύς δρόμος για το όνειρο

ΠΑΡΑ ΤΟ σημαντικό βήμα που έγινε, ο δρόμος για την επίτευξη του ονείρου είναι ακόμη μακρύς. Κατ΄ αρχάς, η τεχνητή φωτοσύνθεση πρέπει να είναι τουλάχιστον δέκα φορές πιο αποτελεσματική από τη φυσική φωτοσύνθεση. Επειτα, πρέπει να χρησιμοποιηθούν πιο φθηνά υλικά και αυτά τα υλικά να μπορούν να επαναλαμβάνουν τις χημικές αντιδράσεις για τη διάσπαση των μορίων του νερού δισεκατομμύρια φορές. «Αυτό είναι απίθανο να συμβεί στο άμεσο μέλλον», επισημαίνει ο δρ Τόμας Μάλουκ από το Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια. «Αλλά έχει μπει ένα σημαντικό κομμάτι στο παζλ». Το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία υδρογόνου, ενός χρήσιμου χωρίς άνθρακα καυσίμου που όταν καίγεται στον αέρα δεν παράγει τίποτε πιο βλαβερό από νερό. Θα ήταν ασφαλώς μια λύση στην ενεργειακή και την περιβαλλοντική κρίση.


Αναγκαίο ένα πανευρωπαϊκό δίκτυο ανανεώσιμων πηγών

Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ενέργειας στην Ευρώπη από ανανεώσιμες πηγές πρέπει να αναπτυχθεί με τη συνεργασία των χωρών όλης της ηπείρου, ώστε να συμβάλει όσο το δυνατόν περισσότερο στη μείωση των αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αυτό συνιστά μελέτη με τον τίτλο «Οδικός χάρτης 2050: ένας πρακτικός οδηγός για μια ευημερούσα Ευρώπη χαμηλού άνθρακα», η οποία συντάχθηκε από την οργάνωση Εuropean Climate Foundation (Ευρωπαϊκό Ιδρυμα για το Κλίμα) και δόθηκε χθες στη δημοσιότητα.

Προτείνεται η εγκατάσταση ηλεκτρικού καλωδίου που θα συνδέσει τα ηλιακά πάρκα των φωτοβολταϊκών στην Ισπανία με χώρες που χρειάζονται ενέργεια όπως η Πολωνία.

Με αυτή τη σύνδεση θα ήταν δυνατό να σταλούν τεράστιες ποσότητες «καθαρού» ηλεκτρικού ρεύματος, μπορεί όμως να υπάρξουν αντιδράσεις από χώρες όπως η Γαλλία. Η μελέτη υπογραμμίζει πως οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, μεταξύ των οποίων και οι ανεμογεννήτριες στη Βόρεια Θάλασσα, πρέπει να συνδεθούν σε ένα δίκτυο που θα καλύπτει όλη την ήπειρο ώστε η προσφορά της εναλλακτικής ενέργειας να είναι ασφαλής και αξιόπιστη προκειμένου να αντικατασταθούν τα ορυκτά καύσιμα. Στην Ευρώπη, όμως, τα ενεργειακά δίκτυα περιορίζονται κυρίως σε μεμονωμένες χώρες, πέραν των συνόρων των οποίων έχουν περιορισμένες συνδέσεις.

Οι διασυνοριακές διασυνδέσεις
Στη μελέτη, η οποία υποβλήθηκε στις Βρυξέλλες στον επίτροπο Ενέργειας της Ε.Ε. Γκίντερ Ετινγκερ και στην αρμόδια για το Κλίμα επίτροπο Κόνι Χέντεγκααρ, αναφέρεται ότι οι διασυνοριακές συνδέσεις των ενεργειακών δικτύων πρέπει να αλλάξουν ώστε να καταστεί δυνατή η ευρύτερη διανομή της «καθαρής» ενέργειας. «Πρέπει να καταστεί δυνατό να γίνουν σημαντικές ενεργειακές ανταλλαγές μεταξύ των ευρωπαϊκών περιφερειών σε όλη τη διάρκεια του χρόνου», τονίζεται στη μελέτη. Το ενισχυμένο καλώδιο που θα περνάει από το ισπανικό στο γαλλικό έδαφος και θα διασχίζει τη Γαλλία, μπορεί να βοηθήσει τις γαλλικές εταιρείες κοινής ωφέλειας να εξάγουν περισσότερη πυρηνική ενέργεια, μπορεί όμως και να περιορίσει αυτές τις εξαγωγές καθώς θα προσφερθεί στους πελάτες μια εναλλακτική πηγή ηλεκτρικού ρεύματος. Χώρες όπως η Γαλλία πρέπει να «υπολογίσουν τα ευρύτερα περιφερειακά οφέλη», υπογραμμίζεται στη μελέτη.
Αλλος παράγων που μπορεί να εμποδίσει τα σχέδια είναι η αντίδραση στην προοπτική να τοποθετηθούν πυλώνες και καλώδια σε περιοχές φυσικού κάλλους όπως τα Πυρηναία, η οροσειρά που αποτελεί το σύνορο μεταξύ της Ισπανίας και της Γαλλίας.

Πηγή: Εφημερίδα Τα Νέα