Nap, szél, víz… Amíg lesz világ, léteznek ezek az elemek is. Meg-megújulnak, ezért energiájuk kifogyhatatlan. A földkerekség mégis gondokkal küzd: a szén-, földgáz- és kőolajlelőhelyek, fosszilis energiáink kimerülőben vannak. A nagy olajcégek újabb és újabb készletek után kutatnak, s közben azon törik a fejüket, miként lehetne csökkenteni a kitermelés költségeit. Ugyanakkor okkal aggódunk az élővilágot veszélyeztető üvegházhatás miatt, amely éppen az effajta energiahordozók fölhasználásának a következménye.
Nem véletlen tehát, hogy megnőtt az igény az olyan energiahordozók iránt, amelyek a természet megújuló forrásaiból származnak, s emellett tiszták, nem szennyezik a környezetet.
A legígéretesebb kutatások arra a tényre összpontosítanak, hogy a biológiai rendszerek a Nap energiáját – a fotoszintézis révén – kémiai energiává alakítják át, és cukor formájában tárolják. (E folyamat révén a Nap sugárzó energiája hatására az energiában szegény szén-dioxidból és vízből energiában gazdag cukor keletkezik, amely szénből, hidrogénből és oxigénből álló vegyület.)
Ha a folyamat során a hidrogén (amelynek elégetésekor víz keletkezik) kinyerhető, akkor van-e ennél tisztább eljárás?
Szegeden, az MTA Biológiai Központjában a Biofizikai Intézet kutatója, a Szegedi Tudományegyetem biotechnológiai tanszékének vezetője, Kovács Kornél és munkatársai a mikrobák hidrogén- és metánanyagcseréjével foglalkoznak. Arra keresik a választ, hogyan tudják kezelni a parányi élőlények ezeket az illékony gázokat, miként kommunikálnak a nikkel- és vasatomokat tartalmazó enzimrendszerek a környezetükkel, hogyan tanulják meg a fehérjébe bugyolált fématomok, hogy nekik hidrogént kell előállítaniuk. Ha az ember megérti azoknak az enzimeknek a működését, amelyek a kémiai, fotoszintetizáló rendszerben megkötött energiából hidrogént tudnak előállítani, messzemenő gyakorlati, gazdasági hasznot hozó következtetésekre juthat. Ehhez azonban arra lenne szükség, hogy a biológiai rendszerben a vízbontás révén külön keletkezzék hidrogén és oxigén. Márpedig az élő szervezet számára nincs ennél idegenebb, illogikusabb folyamat: neki ugyanis nincs szüksége külön erre a két termékre. Ezért mindenféle trükköt kitalál, hogy a számára haszontalan folyamat ne játszódjék le. Ám a laborban dolgozó kutató sem hagyja magát: igyekszik megismerni azokat a szabályozó mechanizmusokat, amelyeket kicselezve – modern, molekuláris genetikai módszerekkel – mégiscsak ráveheti a mikrobákat erre a számukra természetellenes lépésre.
Az alapkutatási eredmények máris kínáltak a gyakorlatban hasznosítható megoldásokat. Mindenki számára ismert, hogy a természetben magától képződik biogáz a levegőtől elzárt növényi hulladékokban. Ilyen a mocsárgáz, de ez a folyamat játszódik le a tehén bendőjében is: ha a „szél” megreked benne, akkor fölfúvódik. Ilyenformán a szarvasmarha is igencsak környezetszennyező: 200-300 liter biogázt ereget a levegőbe. Megfigyelték, hogy noha a végtermékbiogázban nincs hidrogén, menet közben mégiscsak keletkezett valamennyi. Hogy miként? Az állat bendőjében lévő mikrobák egyik csoportja elbontja a cellulózt cukorrá, a másik csoport befalja a cukrot, és ecetsavat meg hidrogént csinál belőle, a maradék pedig ebből metán- és szén-dioxid-keveréket, azaz biogázt állít elő. Eközben azonban a metángyártó baktériumok hidrogénre éhesen várakoznak. A kutatók úgy gondolták, hogy ha ennek a „gázgyárnak” a kulcsfiguráit jóllakatják, azaz hidrogéntermelő „segéderőket” alkalmaznak mellettük, megnő a munkakedvük és a kapacitásuk: gyorsabban dolgoznak, és több biogázt termelnek. A laborvizsgálatok igazolták a föltevés helyességét: a cukros vízbe telepített bacilusok hatására több biogáz képződött. A sertéshígtrágyával végzett kísérletek pedig olyannyira sikeresek voltak, hogy a keletkezett gázmennyiségtől fölrobbantak a lombikok.
A kutatók ezek után kiléptek a labor falai közül, egyelőre csak az SZBK udvarába. A téeszekből szerzett sertés- és szarvasmarha-hígtrágyát jókora tartályba gyűjtötték, és figyelték, miként indul be a mikroba révén a természetes folyamat. A kiváló hidrogéntermelőket kiválasztva tovább szaporították őket, s így nagyobb tömeget juttattak vissza a termelésbe. Az eredmény: hatásukra jelentősen fölgyorsult a biogázképződés folyamata.
Az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság támogatásával üzemi körülmények között is kipróbálták a módszert. A kecskeméti szennyvíztisztítóban és a sándorfalvi szeméttelepen egyaránt jól működött az eljárás. Ez bátorította föl a szegedi kutatócsoportot, hogy pályázatot nyújtson be a Széchenyi-program környezetvédelmi alapjához. Mivel sikerül elnyernie, most már az anyagi lehetőségek is adottak a még vakmerőbbnek tűnő ötletek megvalósításához.
A Szeged egyik híressége, a Pick Rt. számára sertést tenyésztő gazdaságoknak nagy gondot okoz, különösen az EU-követelmények miatt, hogy nem tudnak mit kezdeni a több tízezer köbméternyi hígtrágyával. Ugyancsak megoldatlan a rengeteg disznószőr és -patamaradék sorsa. A keratin rendkívül ellenálló, nehezen bomlik le, táp céljára pedig tilos fölhasználni. Az égetés drága, az elhantolás nem jöhet számításba a lebomlás lassúsága, a környezetszenynyezés, a bűz miatt. A szakemberek megosztották gondjukat a biológusokkal, akik találtak olyan bacilust, amely a felületet pusztítja, s így előbb-utóbb eltünteti a keratinmolekulákat. Az eljárásra közös szabadalmat adtak be, s jelenleg a bevezetés mikéntjén gondolkoznak.
Ez az ipar és kutatóintézet közötti kapcsolat azonban újabb közös gondolatokat is szült. A töméntelen mennyiségű sertéstrágya elhelyezése – szétlocsolása a természetben – az EU szabályaiba ütközik. Ugyanakkor a tagállamokat s a jelölteket is sürgeti az a követelmény, hogy 2010-ig az eladott villamos energia 12 százalékát megújuló forrásból teremtsék elő. Ez a bennünket is szorongató kényszer pedig az áramszolgáltatóknak, Szegeden a Démásznak okoz fejtörést. Így esett meg, hogy egy asztalhoz ültek az Unikotec Menedzser Kht. és az Universitas Kooperációs Technológiai Központ vezetői. Az egyetem, az SZBK kutatói, több szegedi nagyvállalat szakemberei létrehoztak egy programot, amelynek célja, hogy a biomasszából származó energiából elektromos áramot termeljenek. A szerződést a napokban szentesítette az Oktatási Minisztérium, így elkezdődhetnek azok a laboratóriumi kísérletek, amelyek arra keresik a választ, miként lehet az egész folyamatot magas hőmérséklettel gyorsítani. A következő lépésként a tápéi sertéstelepen fölépítenek egy 20 köbméteres biogáztermelő kisüzemet, amelynek terméke egy gázmotort üzemeltet majd. Az így nyert energiát a sertéstelep hasznosítja. Ezek a kisüzemi körülmények között szerzett tapasztalatok pedig alapot szolgáltatnak majd 10 megawattos, a régió ellátását segítő villamos erőművek felépítéséhez.
Ez a lehetőség különös üzenetet közvetít a jövő gazdasági szakembereinek. Ahhoz, hogy villamos energiát nyerjünk, az állattenyésztést és a mezőgazdaságot kell fejlesztenünk. Csakhogy az uniós előírások szabályozzák az élelmiszernövények termesztését, meghatározzák, mennyi búzát, kukoricát célszerű betakarítani. Jó előre gondolni kell arra, mi történjék a parlagon hagyott földdel, a könnyen hoppon maradó gazdával. Vagy fizetnek neki azért, hogy ne vessen semmit, vagy arra buzdítják, hogy olyan növényeket termesszen – például csicsókát, cukorcirkot –, amelyekből biogázt, majd villamos energiát termelhetnek.
Ha az elképzelések valóra válnak, az így nyert bioenergiával kiegészítve föl lehet használni a környékbeli, bányászatra nem alkalmas, mivel nem összefüggő mezőben, hanem több kisebb úgynevezett földgázlencsében elhelyezkedő gázt. A lehetőségek ismeretében nem túlzás a föltételezés: egyszer majd ez a dél-alföldi, gazdaságilag elmaradottnak tartott vidék adja az országnak a legtöbb, megújuló forrásból származó energiát.
Népliget
Horrorfilmet lehetne forgatni a Népligetben + videó
