Geneticky vyvinutá bakterie pohlcuje CO2 a produkuje alkoholové palivo

Profesor z Harvardské univerzity geneticky vyvinul bakterii, která absorbuje vodík a oxid uhličitý a přeměňuje je na alkoholové palivo. Při tomto procesu produkuje energii se zhruba 10krát vyšší účinností než rostliny. Cílem autora projektu je rozvinout tuto technologii především v Indii. 

18 měsíců pracoval harvardský profesor energetiky Daniel G. Nocera s biology z Harvardu na vývoji bakterie zvané Ralston eutropha, která konzumuje vodík a oxid uhličitý a za pomoci světelného záření je přeměňuje na alkoholové palivo.

Když oznámil, že pracuje na bakteriích pro energetické účely, ostatní vědci upozorňovali, že by bylo velice obtížné dosáhnout produktivní úrovně účinnosti. V té době Nocera cílil na dosažení 5% účinnosti, zhruba 5krát vyšší než u rostlin. Tento měsíc na univerzitě v Chicagu oznámil, že jeho „brouk“ převádí sluneční záření s 10krát vyšší účinností než rostliny.

„Právě teď vyrábíme isopropanol, isobutanol, isopentanol, to vše jsou alkoholy, které lze přímo spalovat. Pocházejí z vodíku z rozkladu vody a vdechování CO2. To je to, co tato bakterie dělá,“ uvedl Nocera na přednášce na energetickém institutu v Chicagu.

Vodík vyrobí předchozí vynález profesora

Již předchozí vynález, tzv. umělý „list“, který Nocera vyvinul před pěti lety na MIT, zaznamenal pozitivní ohlasy. Křemikový wafer společně s dalšími prvky po umístění do vody a vystavení slunečnímu záření rozkládá vodu na vodík a kyslík.

Podle Nocery ovšem tento vynález nenašel velkého uplatnění, jelikož svět není prozatím připraven na vodíkové palivo.

„Když vám dám svůj obnovitelným způsobem vyrobený vodík, jediná věc, kterou uděláte, je, že s ním nafouknete balónky. Pro vodík neexistuje žádná infrastruktura,“ řekl Nocera.

Pokud se ovšem vyrobený vodík zkombinuje s oxidem uhličitým, může být vyrobeno alkoholové palivo, které může sloužit jako například náhrada nafty.

Uplatnění především v rozvojových zemích

Nocera očekává, že jeho bakterie vyvolá velký rozruch, jelikož produkuje energii mnohem efektivněji než rostliny. Rostliny přeměňují sluneční záření s účinností okolo 1 %, když většinu energie spotřebují na své přežití. Profesorova bakterie produkuje biomasu s 10,6% účinností a alkoholové palivo s účinností 6,4 %. Alkoholové palivo může být spáleno přímo, z vzniklé biomasy může být palivo vytvořeno.

„Bakterie mohu nechat růst exponenciálně. Konzumují vodík, což je jejich jediný zdroj potravy, dýchají CO2 a stále se množí. Rozmnožování dosahuje exponenciálního růstu.“

Jednolitrový reaktor plný Nocerových bakterií může denně zachytit až 500 litrů atmosférického oxidu uhličitého. Za každou vyprodukovanou kWh energie odstraní 237 litrů CO2. Většina je po spálení paliva vrácena zpět do atmosféry. Jedná se o CO2 neutrální palivo.

Jelikož „list“ vynalezený profesorem je schopný vytvářet vodík z jakékoliv vody, např. znečištěné nebo dokonce moči, stává se technologie lokálním obnovitelným zdrojem pro oblasti bez rozvinutých energetických sítí. Nocera cílí především na Indii.

Úvodní fotografie: Chemical Heritage Foundation, Conrad Erb