Šiame tinklaraščio įraše lengvai ir įdomiai apžvelgsime vandenilio kuro elementų ir aplinkai nekenksmingos vandenilio gamybos technologijos, naudojant mikroorganizmus, potencialą.
Mikroorganizmai pakeitė energijos ateitį
Kasdieniame gyvenime nuolat vartojame energiją. Jei apsidairytumėte aplink savo namus, net ir šią akimirką skalbimo mašina sukasi, fluorescencinės lempos šviečia ryškiai, o dulkių siurblys ir vejapjovė dirba uoliai. Ne tik įvairūs buitiniai prietaisai, bet ir automobiliai, važinėjantys keliais, gamyklos – šiuolaikinė civilizacija egzistuoja ant milžiniško energijos suvartojimo ribos.
Taigi, kas nutiktų, jei vieną dieną mūsų energijos ištekliai išsektų? Sustotų visos mašinos, išsijungtų kompiuteriai, transportas taptų neįmanomas, o mes naktyje tūnotume tamsoje. Net įsivaizduoti niūru, tačiau ši energetikos krizė – ne tik tolimos ateities istorija. Šiuo metu žmonija didžiąją dalį energijos gauna iš iškastinio kuro, pavyzdžiui, anglies ir naftos, o šie ištekliai yra riboti. Be to, juos naudojant susidarantis anglies dioksidas sukelia didelę aplinkos taršą. Todėl naujų energijos išteklių plėtra yra būtina tvariai ateičiai.
Tačiau per daug nerimauti nereikia. Mokslininkai ir inžinieriai visame pasaulyje sunkiai dirba, kad išspręstų šią problemą. Jau sukurti įvairūs švarūs energijos šaltiniai, nekenkiantys aplinkai, pavyzdžiui, vėjo energija ir geoterminė energija, o kai kurie iš jų jau pereina į praktinio pritaikymo etapą.
Tarp jų pastaruoju metu daugiausia dėmesio sulaukia vandenilio kuro elementai. Vandenilis yra lengviausios dujos visatoje, ir kai jis reaguoja su ore esančiu deguonimi, gamina vandenį ir išskiria energiją. Įrenginys, kuris šią energiją paverčia elektros energija, vadinamas vandenilio kuro elementu. Vandenilio kuro elementai yra efektyvesni energijos vartojimo požiūriu nei įprasti anglis ir nafta, be to, jie yra labai ekologiški, nes išskiria tik vandenį.
Tačiau net ir vandenilio kuro elementai, kurie atrodo tokie idealūs, turi praktinių problemų. Didžiausia kliūtis yra vandenilio gamybos kaina. Kad ir koks efektyvus būtų vandenilio išteklius, jei jo gamybos kaina bus per didelė, ji nebus praktiška. Be to, ironiška, bet didžioji dalis šiuo metu naudojamo vandenilio gaunama deginant iškastinį kurą, pavyzdžiui, naftą ir anglį. Tai reiškia, kad norėdami išspręsti esamas energetikos problemas, naudojame kitą iškastinį kurą. Šiuo atveju vėl susidaro anglies dioksidas, todėl vandenilio kuro elementų negalima laikyti „tobula alternatyva“.
Taigi, kaip išspręsti šią problemą? Atsakymas slypi mikroorganizmuose.
Ar mikroorganizmai gamina vandenilį?
Mikroorganizmai yra tokie maži organizmai, kad juos galima pamatyti tik mikroskopu. Pasaulyje yra daug skirtingų mikroorganizmų rūšių, ir kai kurie iš jų gamina vandenilį vartodami maistą. Surinkus didelius šių mikroorganizmų kiekius ir juos „kultivuojant“, galima stabiliai gaminti vandenilį dideliais kiekiais.
Tai panašu į karvių šėrimą norint gauti pieno arba vištų šėrimą norint gauti kiaušinių. Vandenilio gamyba naudojant mikroorganizmus yra daug ekologiškesnė nei įprasti metodai ir turi pranašumą, nes dėl mažesnių energijos sąnaudų sumažėja vandenilio gamybos sąnaudos. Be to, galima gauti ne tik vandenilį, bet ir papildomos naudos.
Pavyzdžiui, anaerobiniai mikroorganizmai gamina vandenilį skaidydami organines medžiagas be deguonies. Jie daugiausia minta atliekomis (maisto atliekomis, nuotekomis ir kt.), todėl gali būti naudojami atliekų apdorojimui ir vandenilio gamybai tuo pačiu metu. Kitas pavyzdys – fotosintetinantys mikroorganizmai. Šie mikroorganizmai naudoja saulės šviesą kaip energiją ir gamina vandenilį naudodami ore esantį anglies dioksidą ir vandenį. Tai leidžia gaminti vandenilį, tuo pačiu sumažinant anglies dioksido koncentraciją atmosferoje, taip sumažinant anglies dioksido išmetimą.
Vis dar tyrimų stadijoje, bet ateitis atrodo šviesi
Šiuo metu vandenilio gamybos technologija, naudojant mikroorganizmus, daugiausia yra fundamentinių tyrimų stadijoje universitetuose ir mokslinių tyrimų institutuose. Kadangi tai susiję su darbu su gyvais organizmais, reikalingas tikslus manipuliavimas, o kadangi skirtingi mikroorganizmai turi skirtingas savybes, būtina sukurti individualią technologiją, pritaikytą kiekvieno mikroorganizmo savybėms.
Žinoma, šis procesas užima daug laiko ir yra sudėtingas, tačiau atrinkus Korėjos aplinkai tinkamus mikroorganizmus ir sukūrus jiems pritaikytą gamybos technologiją, rezultatai bus nepaprastai vertingi. Kaip sakoma: „Maži dalykai yra karšti“, šie mikroorganizmai, kurie yra per maži, kad būtų matomi, ateityje galėtų tapti „mažomis vandenilio gamyklomis“.
Išvada
Siekdami išspręsti rimtas energijos išeikvojimo ir aplinkos taršos problemas, su kuriomis susiduria žmonija, nebegalime pasikliauti vien esamais ištekliais. Vandenilis turi didelį potencialą kaip naujos kartos energijos išteklius, o mikroorganizmai yra raktas į šio potencialo pavertimą realybe.
Žavi, kad tokie maži ir nereikšmingi organizmai gali pakeisti mūsų ateitį. Todėl būtinas nuolatinis susidomėjimas vandenilio gamybos technologijomis naudojant mikroorganizmus ir aktyvi jų tyrimų parama. Vandenilio ir mikroorganizmų derinys gali būti atsakymas į žmonijos energetikos problemas.
