توليد سوخت پاك با الگوبرداري از گياهان فناوري چهار ميلياردساله

واضح آرشیو وب فارسی:مهر: توليد سوخت پاك با الگوبرداري از گياهان فناوري چهار ميلياردساله
ترجمه؛ مهتاب خسروشاهي

با توجه به افزايش آلودگي هوا به نظر مي رسد آينده حيات بشر تنها به استفاده از سوخت هاي پاك به ويژه انرژي خورشيد يا واسطه هايي كه اين منبع عظيم انرژي را قابل استفاده مي كند، وابسته است. به همين دليل پژوهشگران به تازگي پژوهش هايي را روي استفاده از قديمي ترين گروه از جانداران كره خاكي، يعني سيانوباكترها آغاز كرده اند تا با استفاده از قابليت اين باكتري ها بتوانند از نور خورشيد استفاده كنند.

استفاده از سيانوباكترها به عنوان واسطه هايي براي استفاده از انرژي خورشيدي با بررسي عملكرد اين باكتري ها در تبديل انرژي خورشيدي به گونه ديگري از انرژي انجام گرفته است.

به اين معني كه بيش از يك دهه پيش پژوهشگران دريافتند شاخص ترين واكنش فتوسنتز در باكتري هايي موسوم به سيانوباكترها از حدود 7/3 ميليارد سال پيش آغاز شده است. اين جاندار در واقع نخستين موجود كره خاكي بود كه مي توانست از مولكول هاي آب به عنوان منبعي براي دريافت الكترون ها براي انتقال انرژي از نور خورشيد و تبديل دي اكسيد كربن به اكسيژن استفاده كند. توان ويژه فتوسنتزي اين موجود زنده نيز به دليل وجود رنگدانه هاي آبي رنگ موسوم به «سيانو» در اين باكتري است. در واقع اين جاندار به عنوان موتوري دوسويه كار فتوسنتز و توليد اكسيژن براي تنفس موجودات ديگر را انجام مي دهد.

اكنون پژوهشگران با استفاده از الگوي فتوسنتز گياهان و عملكرد سيانوباكترها در تبديل دي اكسيد كربن به اكسيژن درصدد هستند از سوخت هاي پاك مانند هيدروژن، انواع الكل ها يا هيدروكربن ها به جاي كربوهيدرات ها استفاده كنند.

در واقع بحران غذا به دليل استفاده بي رويه از منابع غذايي باارزشي مانند غلات، به دليل كربوهيدرات موجود در آنها يكي ديگر از دلايل تمركز روي اين شيوه جديد استفاده از سوخت هاي پاك است.

پژوهشگران انجمن علوم اروپا در تلاش هستند با تمركز روي روند فتوسنتز گياهان و عملكرد سيانوباكترها به ويژه گونه «آنابنا اسفاريكا»(يكي از انواع باكتري هاي اين گروه) براي تبديل انرژي خورشيد به نيروي برق يا توليد سوخت هاي پاك استفاده كنند.

ايوماري آرو سخنگوي مركز تحقيقات ESF درباره دلايل اجراي اين طرح مي گويد؛«اكنون همه متفق القول هستيم كه الگوبرداري از فتوسنتز گياهان بهترين راهكار براي توليد انرژي هاي پاك در حال حاضر و براي آينده است. آنچه ضرورت پرداختن به چنين طرح هايي را انكارناپذير مي كند، عدم كارايي ديگر انرژي ها مانند باد در مقابل سوخت هاي فسيلي است. در واقع انرژي حاصل از نيروي باد، براي به حركت درآوردن موتورها به ويژه ابرموتورها پاسخگو نيست. از طرفي امكان توليد برق از طريق انرژي هاي پاكي مانند باد، براي همه كشورها و به طور ثابت وجود ندارد.»

از طرفي غلات تنها يك درصد از انرژي خورشيدي را جذب مي كند و اين در مقايسه با سطح زير كشت اين گياهان براي توليد سوخت هاي پاك از نظر اقتصادي چندان قابل توجيه نيست. از سوي ديگر با تمركز روي افزايش سطح زير كشت اين گياهان با هدف توليد سوخت هاي پاك، بزرگ ترين منبع تغذيه مردم بسياري از كشورهاي جهان با افزايش قيمت كاذبي روبه رو شده و خواهد شد.

بنابراين طراحي ساختارهايي براي استفاده از سيانوباكترها و گياهان يا ساختارهاي مصنوعي تا

10 درصد مي توانند انرژي خورشيد را جذب و آن را براي توليد سوخت هاي پاك در اختيار ما قرار دهند. به اين ترتيب با مشكلاتي نظير كمبود مواد غذايي يا ناتواني در توليد انرژي از طريق منابع انرژي كم توان تر مانند باد روبه رو نخواهيم شد.

آرو سخنگوي مركز تحقيقات ESF درباره طرح اين مركز توضيح مي دهد؛ «پژوهشگران اين مركز برگ هايي با ساختار ژنتيكي خاص را طراحي كرده اند. اين برگ ها داراي دو ويژگي هستند. نخست آنكه اين برگ ها توان فتوسنتز دارند و دوم اينكه قابليت خودترميمي دارند. اين ويژگي ها به اين برگ ها اجازه مي دهد در صورت تخريب يا آسيب بخشي به دليل واكنش هاي فتوسنتزي، پروتئين ها را جايگزين محل هاي تخريب شده كنند تا بخش هاي آسيب ديده ترميم شوند.»

با بررسي دقيق برگ ها زير ميكروسكوپ، كلروپلاست ها يا رنگدانه هاي فتوسنتزي به خوبي قابل تشخيص است. ويژگي اين كلروپلاست ها، يعني توان بازسازي مجدد نيز از روي بررسي ساختار ويژه آن قابل تشخيص است.

او در ادامه مي گويد؛ «مرحله بعدي طرح، طراحي برگ هايي با قدرت جوانه زني كامل مانند برگ هاي طبيعي و سيانوباكترها است. به اين ترتيب به نظر مي رسد شايد طي 10 تا 20 سال آينده بتوان با استفاده از اين ساختارهاي جديد توليدكننده سوخت هاي پاك، به جايگزيني كامل سوخت هاي پاك به جاي سوخت هاي فسيلي اميدوار بود.»

وي در پايان اضافه مي كند؛ «توليد و استفاده از سوخت هاي پاك توليدشده به روش فتوسنتز به شناسايي عملكرد فتوسيستم 2، يعني مرحله شكستن اتم هاي هيدروژن آب و استفاده از پروتون ها و الكترون هاي آن براي انتقال انرژي جذب شده خورشيد در مرحله فتوسيستم يك وابسته است. به اين ترتيب شايد بتوان از اين روش براي تجزيه پروتئين ها و چربي هاي موجود در ساير جانداران به ويژه ريزجانداران براي توليد سوخت هاي پاك استفاده كرد.»

ScienceDaily.com
سه شنبه 16 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: مهر]

[مشاهده در: www.mehrnews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 361]