Lopják a Napot

Nagy jelentőségű tudományos felfedezésre jutottak Szegeden a biológusok. Olyan baktériumokat hoztak létre, amelyeknek a hidrogén-anyagcseréjét megváltoztatták. Ez azt jelenti, hogy futószalagon tudják előállítani az új tulajdonságú élőlényeket, amelyek a természetben előforduló társaikhoz képest nagy mennyiségű hidrogént képesek termelni. Ezáltal egyenes út nyílik a napenergia biotechnológiai úton történő hasznosításához. Ezzel a felfedezéssel az emberiség átalakíthatja a civilizáció energiaellátását, és csökkentheti a globális felmelegedés káros hatásait.

Halász Miklós
2002. 09. 06. 23:00
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

Szeged villanegyedében, a város Rózsadombján, félre eső helyen húzódik az egyszintes betonépület. Valamikor raktárnak használták, most a Szegedi Tudományegyetem biotechnológiai tanszéke. Nem őrzik fegyveresek, bár az sem lenne képtelenség. A XXI. század ipari forradalmát készítik elő a betontömbben, s a falak olyan titkokat őriznek, amelyek máris sok százmillió forintot érnek. Az arra sétáló beavatottak, a szakmabeliek a raktárból biológiai támaszponttá avanzsált helyet mókásan úgy is nevezik: „ahol a Napot lopják”. Természetesen ezzel a megjegyzéssel nem azt sugallják, hogy az ott dolgozó huszonöt tagú tudóscsoport valamilyen úri kedvteléssel üti el az időt. A csendben kutató biológusokon a világ szeme, annál is inkább, mert a tanszékvezető professzor, dr. Kovács Kornél egyben az Európa Unió Kutatási Együttműködési Hálózata biológiai hidrogéntermeléssel foglalkozó szekciójának vezetője. Tizennégy európai ország 46 laboratóriumának tevékenységét hangolja össze, amelyek a napenergia hasznosításával foglalkoznak. A közelmúltban társult tagként csatlakoztak a hálózathoz amerikai, japán és orosz laboratóriumok. Így aztán Kovács professzor naprakész a civilizáció sorsát formáló kutatásokban. A vizsgálatok bizonyos mozzanatai a világ valamennyi pontján titkosak, a laboratóriumok nemcsak együttműködnek, hanem versenyeznek is egymással. Ám a hálózat főnöke nem zárkózik el a legfontosabb eredmények ismertetésétől.
– Ha néhány százalékot kinyerünk és lekötünk a napenergiából, akkor az sokáig kielégíti a világ energiaszükségletét – mondja Kovács Kornél. – A napenergiát biológiai módszerrel lehet átalakítani, hogy tárolható és szállítható legyen. A képlet egyszerű, a napenergiát hidrogénné alakítjuk át, amit úgy lehet raktározni, mint a földgázt. Amikor a hidrogént elégetjük, víz lesz belőle, ami nem szennyezi a földet, ezért tartják a hidrogént a legtisztább energiahordozónak.
– Ha ilyen egyszerű, akkor miért késik a megvalósítás?
– Mert csak elméleti szinten egyszerű. Nagy a különbség a módszerekben, de a legfőbb gond a technikai kivitelezés. A Nap fényenergiája átalakítható kémiai energiává, amiből az oxigén mellett protonok és elektronok keletkeznek. Ha a protonokat és az elektronokat a hidrogenáz enzimmel egyesítjük (ezzel gyorsítjuk a kémiai folyamatot), akkor jutunk el a végcélhoz, mert hidrogént nyerünk. Az a gyakorlati probléma, hogy olyan életképes hidrogenázt kell találni, ami nem veszti el aktivitását, nem pusztul el. Ezen áll vagy bukik a XXI. század technikai forradalma.
– Hogyan állnak a kutatásokkal?
– A világon először Szegeden találtunk olyan tenyészthető baktériumot, ami tartalmazza az összes hidrogenáz enzimtípust, melyből mesterséges hidrogenázt lehet készíteni. Hogy ezt a baktériumot tökéletesen megismerjük, feltérképezzük a génállományát a lengyelországi biológusokkal közösen. Mi egy-két éven belül meg tudjuk határozni az egész génállományt. A következő lépésben, ami legalább két-három évet vesz igénybe, kiválasztjuk azokat az információkat, amelyek szükségesek a mesterséges hidrogenáz-előállításhoz. De nem csak a mesterséges enzim-előállítás a célunk, mert a természetesekkel is kísérletezünk.
Szerencsés embernek tartja magát Kovács professzor, mert megfelelő időben és körülmények között kezdett a civilizáció egyik nagy gondján töprengeni. No persze nem volt egyedül. Amikor az 1970-es években az első nagy olajválság sokkolta a fogyasztókat, akkor került a kollektív tudatba: jó lenne a biológiai rendszerek útján a napfényből energiát nyerni. A múlt század végén kiszámították, hogy harminc–hetvenöt esztendeig elegendő a Föld gazdaságosan kibányászható szén- és olajkészlete. Ezután már csak nagyon drágán hozható föl a mélyből. Más körülmények is erősítették a kutatók érdeklődését. Nemcsak az a baj, hogy elfogy a szén és az olaj, hanem a növekvő felhasználás miatt az erőművek, autók egyre több szén-dioxidot bocsátanak ki. Egy ezer megawattos szénerőmű egy év alatt 5,6 millió tonna, egy átlagos autó pedig 3 tonna szén-dioxidot termel. Ez a gázmennyiség a főbűnös az üvegházhatásért, a felmelegedésért. Ugyanis az ideérkező napsugarak egy része elnyelődik, másik része visszaverődik. Minél nagyobb a levegő szén-dioxid-tartalma, annál több napenergia marad itt, ezért erősödik a felmelegedés. Az üvegházhatás katasztrófához vezet, máris lehet tapasztalni a szélsőséges időjárást árvizek, orkánok, erdőtüzek, tájfunok formájában. A hirtelen lezúduló csapadék mennyiségét a folyók nem tudják elvezetni, lemossák a földet a hegyoldalakról, megváltoztatják az élőlények életterét, a lazacok, fókák, jegesmedvék száma máris csökken. Ha nem fogyna ki a szén és az olaj, akkor is tenni kellene valamit a felmelegedés ellen, amit nem is a bőrén érez az ember, hanem a bioszféra változásain látja a következményeket.
Biológusként 1971-ben végezte az egyetemet Kovács Kornél, és kezdő kutatóként az enzimek működését tanulmányozta. Először a legegyszerűbb biokémiai folyamatot serkentő enzimeket vizsgálta, és fokozatosan jutott el a bonyolultabbakhoz. A legegyszerűbb reakciót a biológiában a hidrogenáz enzim idézi elő, ami a hidrogéntermelés kulcsenzimje. Izgalmas alapkutatásnak ígérkezett, ám csak menet közben derült ki, mily fontos szerepe lehet az emberiség energiagondjainak megoldásában, a napenergia átalakításában. És a kezdő biológus egyre fanatikusabban figyelte a hidrogénenzimek természetét, mert naponta szembetalálkozott azzal az egyszerű gonddal, hogy egyre többet kell fizetni a benzinért, nőnek a gázárak. A napenergia-kutatás központja a nyolcvanas évek elején az amerikai Georgia Állami Egyetem volt. Kovács Kornélnak sikerült ösztöndíjat szereznie, s 1985–89 között részt vett az ottani alapkutatásokban. Amikor hazajött, folytatta a molekuláris biológiai vizsgálatokat, amelyekre így emlékszik vissza:
– Két alapelvben már húsz évvel ezelőtt egyetértett a világ tudóstársadalma. Megújuló forrásból, így a Napból kell energiát szerezni. A Nap nem más, mint egy fúziós erőmű. Márpedig fúziós erőművek kifejlesztésén régóta fáradoznak a fizikusok, kis Napokat akarnak létrehozni, de eddig nem sikerült. Szükségét sem látom, hogy sikerüljön, mert a biológiai rendszerek segítségével a napenergiát meg lehet fogni.
– Mi a másik elv?
– A Nap távol van, és bizonyára sok százmillió évig jól működik. Kevés energia jut ide, de az nekünk bőven elegendő. Amiben nincs vita, a megújuló energiaforrást egységes energiahordozóvá kell átalakítani, ami nem más, mint a hidrogén. Ez azt jelenti, bármilyen formában fogjuk meg a napenergiát, csak hidrogénné érdemes átalakítani. Az emberiség történelme során először fordul elő, hogy mi választjuk meg az energiahordozót. Ami fontos, ha a hidrogént használjuk, nem kerül a levegőbe szénhidrogén, nem lesz üvegházhatás.
A professzor nem rejti véka alá, hogy sokan félnek a hidrogéntől. Rossz a kollektív emlékezés. A léghajóról szóló katasztrófafilmek megtették hatásukat, pedig a felrobbant Hindenburg léghajó nem hidrogénnel, hanem héliummal működött. A balesetet szenvedett rakéták műszaki meghibásodását sem a hajtóanyaguk, a hidrogén okozta. Valamennyi magára adó autógyár már elkészítette a hidrogénnel hajtott kísérleti prototípust, de a robbanástól való félelem is oka, hogy nem gyártják futószalagon. Azonban ez már egy másik fejezet, és a kutató is szívesebben beszél a hidrogéntermelő baktériumról.
– Már az indulásnál szerencsés választás volt, hogy olyan baktériumot találtunk, ami olcsón tenyészthető. Eddig csaknem 300 millió forintot költöttünk a programra, jelentős uniós támogatást kaptunk, de azért takarékoskodni kell. Ennek szellemében kutattuk a mások által nem vizsgált baktériumtörzset, ami maga is a fényenergiát hasznosítva szaporodik. A vizsgálat eredményeként feltártuk, a baktérium stabil hidrogenáz enzimet tartalmaz, ez kulcskérdéssé vált, így könnyebb lett a munkánk, és jöttek az eredmények.
A kutató csoport lelkes fiatalokból áll, átlagéletkoruk nem éri el a harminc esztendőt. Speciális felkészültséggel rendelkeznek, egyikük, a 27 éves Hanczár Tímea éppen azt magyarázza, nincs tíznél több olyan biológus az országban, aki úgy ismerné a metánfaló és hidrogéntermelő baktériumokat, mint ők Szegeden.
– Ismerőseim közül sokan kérdezik, miért nem félek a baciktól, amelyekkel szinte együtt élek a laborban. Ezek a kis élőlények veszélytelenek az emberre, 43–45 °C-on élnek, így nincs esélyük, hogy az emberi szervezetben megmaradjanak.
Ennél a kutatásnál, úgy, mint a többinél, kulcskérdés a pénz. A szegedi tudósok is csak a nemzetközi anyagi támogatással jutnak előre. Ám a szegénység meghatározza a felfedezés további sorsát is, aminek jövőképét Kovács professzor így vetíti elénk:
– Tíz éven belül találmányunk ipari technológiává érlelhető. Valószínű, hogy először Európában alkalmazzák majd. Azért Európa lesz az első felhasználó, mert az amerikai kollégákat visszatartják a nagy olajkonszernek, hiszen a napenergia hasznosítása rontaná üzletüket. De a komolyabb konferenciákon jelen vannak az olajcégek képviselői is, bár nem tartanak előadást, és nem fedik fel kártyáikat. Úgy tudom, titokban ők is kutatják ezt a témát, nem akarnak hoppon maradni, mire elfogy az olaj. Most úgy látom, a gyakorlati megvalósításhoz Magyarországon nincs befektető, és hiányzik a megfelelő infrastruktúra is. A bevezetéshez kormányprogramra lenne szükség, úgy, mint Nyugat-Európában, ahol az állam már használ más megújuló forrásokat.
A statisztikai felmérések szerint az állami pénzek segítségével jól aknázzák ki a megújuló, tehát a szén-dioxidot nem termelő forrásokat. Dániában az elektromos áram 20 százalékát szélerőművek szolgáltatják. Izlandon gigantikus kísérletek kezdődtek a gejzírek befogására, és tizenöt éven belül már csak megújuló forrásból származó energiát használnak. Hollandiában és Németországban kormányprogram támogatja a biogáz előállítását. Egyelőre még nagyon drágán és hagyományos technológiával – de nem a napenergiából –, elektromos árammal vizet bontanak, és az így nyert hidrogénnel hajtott autóbuszokat állítanak be Rómában, Stockholmban, Berlinben – miközben Kovács Kornél hidrogéntermelő baktériumai gyorsan szaporodnak…

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Magyar Nemzet Google News oldalán is!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.