روش هاي نوين توليد انرژي تبديل نور به سوخت مايع

واضح آرشیو وب فارسی:جام جم آنلاین: روش هاي نوين توليد انرژي تبديل نور به سوخت مايع
محمدرضا جبلي

به اكسيژن نياز ندارند. به نور خورشيد هم نياز ندارند. مي توانند در حمامي از اسيد زنده مانده و ميزان تشعشعي تا 5 هزار برابر آنچه را كه قادر به نابودسازي انسان هاست به راحتي تحمل كنند. از فلزات تنفس كرده و ضايعات هسته يي را ميل كنند. محلول هاي سمي جوشان را نوشيده و حتي با استفاده از آنها، زخم هاي خود را نيز التيام بخشند. اكنون دانشمندان گمان مي كنند اين ابرميكروب ها (موسوم به extremophile) رمز دستيابي به انرژي پايان ناپذير در جهان نوين است.

به گفته مدير مركز بيوتكنولوژي زيست محيطي و عضو آكادمي ملي مهندسي ايالات متحده، «سال هاست كه روي ميكروارگانيسم ها در مقياس محدود، تحقيقاتي صورت گرفته است. حال بايد سرعت بررسي ها را در سراسر جهان افزايش داد.» در سه سال گذشته در ايالات متحده، ميليون ها دلار روي چگونگي ايجاد، جمع آوري، ذخيره سازي و صرف انرژي در ابرميكروب هاي extremophile، هزينه شده است. اين ماشين هاي كوچك بيولوژيك آنچنان سبعانه و موثر عمل مي كنند كه تقريباً هر چيزي را اعم از نيتروژن، اورانيوم، هيدروژن و متان به منبع انرژي حياتي تبديل كرده و در عرصه هايي كه گونه هاي ديگر حيات امكان حضور ندارند، زندگي را جاري مي سازند.

به طور مثال يك پشه ميكروسكوپي كه در سال 2006 در عمق دو مايلي معدن طلا در آفريقاي جنوبي كشف شد، به جاي استفاده از مواد مغذي حاصل از باكتري ها يا گياهان فتوسنتزي به صورت انحصاري با رژيم گوگرد و هيدروژن زندگي مي كند.

برخي ديگر از انواع ابرميكروب ها در حرارت جوشان دهانه آتشفشان ها يا در زير لايه هاي يخ زده قطبي زندگي مي كنند. فهرست تنوع اين گونه ها و توانايي هاي باورنكردني آنها همچنان ادامه دارد.

بنا بر نظر يك پروفسور ميكروبيولوژي از دانشگاه ايالتي كاروليناي شمالي و مدير بخش انرژي در موسسه تحقيقات بيوانرژي، «اين ميكروارگانيسم ها، موضوع شكافت منابع طبيعي و ايجاد انرژي از آنها را به مثابه يك بازي ساده تلقي مي كنند. هميشه براي تجزيه هر آنچه طبيعت برايشان نازل سازد، راهي پيدا مي كنند. لذا هر چيزي را كه در اطرافشان باشد به مانند يك منبع انرژي مورد استفاده قرار مي دهند.»

اگر چه برخي از اين ابرميكروب ها به دليل توانايي شان در تجزيه بيومس هاي فعلاً بي فايده، مانند علف هاي هرز، تراشه هاي چوب و تبديل آنها به سوخت هاي زيستي مورد توجه محققان قرار گرفته اند، اما نگرش اصلي درباره اين موجودات به عنوان كليد حل نيازهاي بشر در زمينه هاي انرژي و چالش هاي زيست محيطي است.

به طور مثال موسسه تكنولوژي كاليفرنيا ابرميكروب هايي را شناسايي كرده كه فرآيندي مشابه فتوسنتز را انجام مي دهند، اما بازده انرژي حاصل از آنها بسيار بيشتر از گياهان معمولي است. اين موسسه هم اكنون روي ميكروارگانيسم هايي تحقيق مي كند كه مي توانند انرژي خورشيدي را مستقيماً به سوخت مايع تبديل كنند.

دانشمندان ام آي تي روي باكتري هايي تمركز كرده اند كه ممكن است منجر به عرضه فناوري جديد «سلول سوختي» شود. ديگر دسته هاي سلولي در زمينه هاي پاكيزه سازي آب، تغذيه مستقيم از كربن در كارخانه هاي فرآوري زغال، ايجاد امكان زندگي انسان در فضاي لايتناهي و حتي خنثي سازي تشعشع هاي هسته يي تحت بررسي و طراحي هستند.

كاربرد صنعتي ميكروب ها از يك قرن پيش آغاز شد. در جنگ جهاني اول، يك شيميدان جوان در منچستر روش تبديل ذرت به استن را با استفاده از فناوري تخميري كشف كرد. استن جزيي از فرآيند ساخت مواد منفجره بود كه در آن زمان به شدت مورد نياز بود.

تقريباً يكصد سال بعد، دانشمندان با دستكاري ژنتيكي در همان ميكروبي كه ذرت را به استن تبديل كرد، اين بار موفق به توليد نسل دوم سوختي زيستي شدند. شركت Gevo در پاسادناي كاليفرنيا در حال تجاري سازي سوخت زيستي نسل دوم است. Gevo از جمله شركت هاي كوچكي است كه از حمايت «پروژه دولتي تحقيقات انرژي» در سال هاي آغازين دهه حاضر بهره مند شده است.

در سال 2001 وزارت انرژي ايالات متحده پروژه ژنوميكس را براي مقاصد زير اعلام كرد؛

- حمايت از منابع جديد انرژي

- كاهش صدمات ناشي از تاثيرات درازمدت تغيير آب و هوا

- پاكيزه سازي محيط زيست

- كاهش خطرات تروريسم بيولوژيك

- حفاظت مردم در برابر اثرات تشعشع ها و سموم محيطي.

از سال 2005 فشار قوانين مرتبط به انرژي در امريكا (مانند Competes Act) موجب تسريع روند و افزايش مقياس تحقيقات مرتبط شده است.

اين برنامه كه هم اكنون به وزارتخانه هاي كشاورزي، تجارت و دفاع نيز گسترش پيدا كرده است، زمينه هاي نو متاژنوميكس و بيولوژي سنتزي را براي طراحي ابرميكروب ها با مقاصدي همچون جمع آوري كربن از زغال سنگ، تبديل نور خورشيد به سوخت مايع، پاكسازي آب هاي آلوده، ذخيره سازي انرژي و رمزگشايي اسرار بقا در سفرهاي كيهاني فراهم آورده است. به گفته مديرعامل شركت Gevo، «مردم تصور مي كنند اين زمينه فناوري كامل شده و به توسعه لازم رسيده است، اما حقيقت اين است كه اين فناوري با همه دستاوردهاي متنوع و اميدهاي گشوده شده، هنوز در ابتداي راه خود است.»
يکشنبه 14 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: جام جم آنلاین]

[مشاهده در: www.jamejamonline.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 188]