Novákoviny

Cukr z rostlin možná vyřeší všechny problémy současných automobilů - od emisí až po závislost na ubývajících fosilních palivech. Vědci z Virginské unversity v americkém Blacksburgu pracují na metodě, jak levně vyrábět vodík pro palivové články z rostlinných cukrů a škrobů.

    "Za pár let možná místo k čerpací stanici budete se svými vozy jezdit k místní drogerii," tvrdí Percival Zhang, odborník na biotechnologie z Virginia Tech v Blacksburgu. "Koupíte si balíček směsi rostlinných škrobů nebo celulózy a hodíte do nádrže svého vozu. Samozřejmě nebude mít spalovacím motor jako dnes, ale čistý, tichý a ekologický elektromotor poháněný vodíkovými palivovými články."

    Elektromobily s palivovými články nejsou žádná novinka, jejich rozšíření ale brání celá řada problémů. Percival Zhang tvrdí, že spolu se svým týmem našel cestu, jak je jednoduše a levně vyřešit.

      Palivo budoucnosti má problémy

    Většina odborníků se shoduje v tom, že vodík je palivem budoucnosti. Jeho okysličováním vzniká velké množství naprosto čisté energie protože jedinou zplodinou je vodní pára. Navíc se k tomu ani nemusí spalovat, protože se může slučovat s kyslíkem v palivových článcích produkujících elektřinu. Jednou z výhod těchto článků je, že - na rozdíl od hoření - pracují za podstatně nižších teplot. Energetická přeměna je účinnější, elektrický motor se ovládá lépe než spalovací, odpadá potřeba intenzívního chlazení, především však nehrozí riziko vzniku nebezpečných oxidů dusíku.

    Dokonale ekologický automobil poháněný palivovými články vypadá jako splněný sen ochránců přírody - jenže v současnosti jsou s vodíkem i problémy. Ačkoliv jde o dokonale čisté palivo, neumíme ho vyrobit jinak, než hodně "špinavými" procesy: buď chemickými reakcemi z uhlí či zemního plynu, nebo z vody za pomocí elektrické energie z klasických elektráren. Do budoucna se předpokládá, že by se k jeho produkci mohla využívat elektrická energie ze solárních článků, ovšem ani tím potíže s nejlehčím plynem nekončí. Zatím jej totiž nedokážeme levně a bezpečně skladovat.

    Inženýr Zhang ale věří, že našel lék na všechny tyto trable. Má jím být výroba vodíku z rostlin za pomoci enzymů.

    "Je to nejefektivnější a nejlevnější cesta, jak tento plyn vyrábět," prohlásil Percival Zhang na konferenci americká Národní chemické společnosti. "Můžeme překonat všechny bariéry, které dosud bránily rozvoji energetice založené na vodíku."

      Automobil na pastvě

    Mohl by se automobil místo čerpání paliva pást jako kůň? Kuriózní představa není tak nesmyslná jak se zdá. Zhangova myšlenka totiž spočívá na skutečnosti, že všechny rostliny jsou složené z uhlovodíků a obsahují proto vysoké procento vodíku. Organické sloučeniny rostlinného původu lze běžnými biotechnologickými postupy poměrně jednoduše a levně rozkládat na jednodušší sloučeniny (cukry, škroby atd.). Na stejném principu funguje celá řada běžných biotechnologií, včetně té nejstarší - získávání alkoholu pomocí kvasinek. Proč by tedy rozklad nebylo možné dotáhnout až do konce a vyrábět čistý vodík?

    Kdyby se takto podařilo vyrábět vodík, rázem by se z něj stal obnovitelný zdroj, protože rostliny nejsou nic jiného než jakési akumulátory nevyčerpatelné sluneční energie. Navíc by k tomu šla využít prakticky jakákoliv rostlinná hmota, včetně odpadů ze zemědělství a potravinářství. Proto se o vývoj takových postupů někteří vědci snaží už delší dobu. Problémem však zatím byla nízká účinnost procesu.

    Percival Zhang a jeho tým se proto nesnaží štěpit uhlovodíky s pomocí mikroorganismů, jako se tomu dělo doposud, ale využívá přímo enzymy, což jsou látky, které v živých organismech zprostředkovávají a urychlují chemické reakce. Vybral třináct různých enzymů, které dokáží proměnit rostlinnou celulózu nejdříve na cukry a škroby a v dalším stupni na čistý vodík a oxid uhličitý. Proces přitom nezvyšuje množství CO2 v prostředí, protože jde pouze o navrácení tohoto plynu zpět do přírodního koloběhu. Levně získaný vodík se pak použije pro energetické účely.

     Levný vodík za osm až deset let

    Využití enzymů pro rozklad rostlinné hmoty je podle Zhanga třikrát efektivnější než využití mikroorganismů. Vědci také předpokládají, že reaktor pro výrobu vodíku z rostlinných cukrů, škrobů, či celulózy bude moci být zabudovaný přímo v automobilech. Odpadlo by proto drahé, nebezpečně a obtížné skladování čistého vodíku ve zvláštní nádrži. Jinou možností je, že by vznikla infrastruktura čerpacích stanic rozmístěných podél silnic, které by přímo na místě vyráběly vodík z rostlinné produkce okolních zemědělských podniků, lesních závodů a potravinářských odpadů. Odpadl by tak jeden z riskantních a drahých článků předpokládané vodíkové energetiky: distribuce výbušného plynu.

    Proces zatím má i své problémy: je pomalý a účinnost stále ještě nestačí na průmyslovou produkci. Vědci se proto snaží najít enzymy, které by fungovaly za vyšších teplot, což by chemické reakce urychlilo. Percival Zhang tvrdí, že dotažení myšlenky do konce je otázkou osmi až deseti let.

    Jan A. Novák

You have no rights to post comments