Egy egyszerű száraz kenyér is hozzájárulhat a klímaváltozás elleni küzdelemhez – legalábbis erre utal egy friss kutatás. Skót tudósok olyan eljárást fejlesztettek ki, amelyben baktériumok segítségével kidobott kenyérből állítanak elő hidrogént, így fosszilis energiahordozók nélkül végezhető el a modern ipar egyik legfontosabb kémiai reakciója.
A legtöbben nem gondolnak bele, hogy a gyógyszerektől kezdve a műanyagokon át az élelmiszerekig számtalan hétköznapi termék előállítása egy rendkívül energiaigényes kémiai folyamatra épül. Ez az úgynevezett hidrogénezés, amely nélkül a modern vegyipar gyakorlatilag nem is létezne. A probléma az, hogy a hidrogénezéshez szükséges hidrogéngáz előállítása jelenleg rendkívül energiaigényes és környezetszennyező. Egy új kutatás azonban azt sugallja: a jövőben akár egy olyan egyszerű élelmiszer-hulladék is helyettesítheti ezt a szennyező technológiát, mint a száraz kenyér - írja az origo.hu.
A kenyér siet a vegyipar segítségére
A hidrogénezés a modern kémiai gyártás egyik alapfolyamata. Az élelmiszeriparban például folyékony növényi olajokat alakítanak át stabilabb szilárd zsírokká, míg a gyógyszeriparban, az üzemanyaggyártásban és a műanyagiparban kulcsfontosságú molekulák előállításához használják. Jelenleg ezt a reakciót fémkatalizátorok – például nikkel, palládium vagy platina – segítségével végzik, miközben fosszilis eredetű hidrogéngázt használnak fel.
A hidrogéngáz előállítása azonban nemcsak energiaigényes – nagy hőmérsékletet és extrém nyomást igényel -, hanem komoly környezeti terhelést is jelent, mivel jelentős szén-dioxid-kibocsátással jár. A kutatók célja ezért régóta az, hogy olyan alternatívát találjanak, amely megújuló forrásokra épül, és csökkenti az ipari szén-dioxid-kibocsátást.
Az Edinburgh-i Egyetem Wallace Laboratóriumának kutatói meglepően egyszerű megoldást találtak. Kísérletükben egy közismert baktériumtörzset, az E. coli-t használták, amelyet kidobott kenyérből kivont cukrokkal tápláltak.
A baktériumok termelik a hidrogént
Oxigénmentes környezetben ezek a mikroorganizmusok természetes módon hidrogéngázt termelnek. A kutatók a kenyérből kivont cukrokkal táplált baktériumokat kis mennyiségű palládiumkatalizátorral és a vizsgálni kívánt vegyülettel együtt egy reakcióedénybe helyezték.
A baktériumok által előállított hidrogén elegendőnek bizonyult ahhoz, hogy a hidrogénezési reakció végbemenjen.
Az egész folyamat egyetlen lezárt lombikban zajlott, közel szobahőmérsékleten, külső hidrogénforrás vagy fosszilis energia felhasználása nélkül. Ez jelentős különbség a hagyományos ipari módszerekhez képest, amelyek extrém körülményeket igényelnek.
Hulladékból karbonnegatív technológia
A kutatás egyik legérdekesebb eredménye, hogy
az eljárás akár karbonnegatív is lehet. Ez azt jelenti, hogy a rendszer működése során összességében több üvegházhatású gázt von ki a környezetből, mint amennyit kibocsát.
Ennek oka kettős: egyrészt elkerüli a fosszilis hidrogén használatát, azaz a nagy mennyiségű szén-dioxid légkörbe jutását, másrészt a megmaradt kenyér sem kerül hulladéklerakókba vagy égetőkbe, hanem nyersanyaggá válik egy tisztább ipari folyamatban. A kutatók szerint ez új utat nyithat a biológiai alapú gyártás előtt, amely megújuló és újrahasznosított alapanyagokra épülhet.
A jövő gyárai élő rendszerekkel működhetnek
A kutatócsoport most azon dolgozik, hogy a módszert többféle ipari vegyület előállítására is alkalmazni tudják. Emellett olyan mikroorganizmusok fejlesztését vizsgálják, amelyek idővel akár a fémkatalizátorok használatát is kiválthatják. Stephen Wallace professzor szerint:
a hidrogénezés a modern gyártás hatalmas részét határozza meg, ezért már az is óriási előrelépés lenne, ha a szükséges hidrogént élő sejtek állítanák elő hulladékból. A megközelítés nemcsak az élelmiszeriparban, de a gyógyszeriparban és sok egyéb iparág vegyianyag előállításában is alkalmazható lehet.
A szakértők úgy vélik, éppen az ilyen biotechnológiai megoldások indíthatnak el hosszabb távon egy valódi zöld ipari forradalmat.
- Ha sikerül ipari méretre skálázni a technológiát, a jövő gyárai akár baktériumokra és élelmiszer-hulladékra épülhetnek – fosszilis tüzelőanyagok helyett - jelent meg a phys.org oldalán.
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Orosz-ukrán háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Ukrajnai háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek, Ukrajna elnöke
