בשנים האחרונות אנו עדים לשינויים גלובליים אדירים כמעט בכל תחום בחיינו. אך ניתן לומר שרוב הקדמה מתנקזת בסופו של דבר למחיר אנרגטי וסביבתי. אנחנו צורכים יותר אנרגיה, פולטים חומרים מזהמים לסביבה (תרכובות חנקן, גזי חממה ואירוסולים) וכדור הארץ לא מצליח לעמוד בעומס. הסביבה שלנו מזדהמת אך גם בפן הכלכלי, חברתי עליית מחירי הדלק יוצרת התמרמרות רבה. כולם מבטיחים לנו שבעתיד יהיו לנו מכוניות חשמליות, דלק מתאי מימן או תאים פוטווולטאים ואני שואל מה קורה עם ההווה ?
כבר היום נוסעים בברזיל מדלק אתאנולי (=אלכוהול כמו ביין) שמקורו מקנה סוכר,בארצות הברית יש אפשרות לתדלק בתערובות של אתאנול מתירס ובנזין ביחסים שונים ותעשיות הנייר והעץ משתמשות בשאריות כדי לייצר לעצמן דלק משאריות התאית וחשמל מפסולת הליגנין.
כאמור הדור הראשון של הדלקים הללו מקורו מגידולים חקלאיים מוכרים. אם זה סוכרוז (הסוכר שאתם מוסיפים לקפה ולתה) מקנה סוכר או עמילן מקלחי התירס. העמילן והסוכרוז מתפרקים בקלות לגלוקוז שלאחר מכן הופך לאלכוהול בתהליך תסיסה פשוט שדומה לתהליך ייצור בירה, יין או כל משקה אלכוהולי אחר.
כבר זמן רב ברור שיש בעיות בסיסיות בשיווק דלקים כאלה:
- אין מספיק שטח בעולם כדי לגדל מספיק תירס וקנה סוכר שיחליפו את הדלק הקונוונציונלי.
- שימוש בדלק שמקורו ממזון יוצר בעיה אתית חמורה. איך העולם המערבי יכול לנהוג על דלק מתירס שבצידו השני של העולם אנשים רעבים למזון.
על מנת לפתור את הבעיות האלו מתרחש כיום מעבר לדור השני של הדלקים- אתאנול המיוצר מתאית.
תאית או צלולוז הוא החומר הנפוץ ביותר בטבע. הוא נמצא בכל דפנות תאי הצמחים וגם הוא כמו עמילן מורכב מגלוקוז. במקרה הזה המקור לתאית יכול להיות עצים (או שיירי עצים), שאריות של תירס וחיטה (קוביות החציר), עשבים כאלו ואחרים ולמעשה כמעט כל חומר צמחי.
ייצור אתאנול שמקורו בתאית עונה על כל הבעיות שהוזכרו לעיל ומעבר לכך. תהליך הייצור הוא די פשוט: לוקחים את החומר הצמחי, קוצצים אותו, מעבירים אותו תמיסות חומציות או בסיסיות בשילוב לחץ -כך למעשה מפרקים את דופן התא שמורכבת מחומרים קשיחים רבים המכסים על התאית. לאחר מכן מוסיפים אנזימים שמפרקים את התאית לגלוקוז ומפה הסוף ידוע- מבצעים תסיסה בנוכחות שמרים לקבלת אלכוהול וזיקוק סופי.
שוב נשאלת השאלה - אם זה כלכך פשוט למה זה לא נמצא בתחנת הדלק הקרובה לביתי ?
כאן התשובה סבוכה יותר: כדי להגיע לתאית משתמשים באנרגיה רבה כדי לפרק את הליגנין (פולימר שתפקידו לחזק את הצמח- ממש כמו מלט). האנרגיה הדרושה עולה כסף רב ומזה זמן רב עומלים חוקרים רבים בעולם על מציאת פתרונות לבעיה. הפתרונות הראשונים היו לייצר צמחים טרנסגנים (כאלו שעברו הנדסה גנטית) שיש להם פחות ליגנין. הניסויים היו מוצלחים ביותר- הם באמת הצליחו להוריד משמעותית את האנרגיה הדרושה לפרק את הדופן. אבל כמו תמיד נמצאו בעיות נוספות- הליגנין לא סתם קיים בצמחים. תפקידו לחזק את הצמח ולהגן עליו מפני מזיקים, רוחות ותנאים קשים. צמחים טרנסגנים רבים פשוט לא שרדו את התנאים מחוץ למעבדה.
המחקר בנושא נמשך וכיום מעבדות רבות בעולם עובדות על צמחים טרנסגניים חדשים עם הרכבים שונים של דופן התא:- חלקם בהצלחה רבה. בנוסף מנסים לשפר את האנזימים המפרקים את דופן התא וכמו כן את המיקרואורגניזמים המבצעים את התסיסה.
רק תחשבו על הפוטנציאל הסביבתי- צמחים לוקחים פחמן דו חמצני מהאטמוספירה והופכים אותו לסוכרים- אנחנו מפיקים אותם ומייצרים דלק (דו פחמני בניגוד לשמונה פחמנים של בנזין), פולטים פחמן דו חמצני וסוגרים מעגל בר קיימא.
אספקה קבועה ובטוחה של אנרגיה תהיה תלויה באינטגרציה של אגרונומיה, ביולוגיה מולקולרית, גנטיקה, מיקרוביולוגיה והנדסה כימית ומכאנית. המדענים והתעשיינים יצטרכו לפעול נגד הזרם הציבורי והפוליטי להנדסה גנטית של צמחים, מיקרואורגניזמים ואנזימים על מנת להבטיח את הגברת היעילות הכדאיות הכלכלית של ייצור דלקים מתחדשים והפיכת הסביבה לברת קיימא. זה נמצא ממש כאן מעבר לפינה.
לקריאה נוספת:
