Trendváltó módszer az algák hidrogéntermelésében

Megtízszerezte az algák hidrogéngáz-termelését az elmúlt tíz év munkájának eredménye­képpen a Szegedi Biológiai Kutató­központ­ban Tóth Szilvia Zita és csoportja. Az európai szabadalommal védett mód­szerre épülő, teljesen zöld és megújuló energia­termelő rendszer gyakorlati hasznosításához további kutatómunka és speciális tudású ipari partnerek bevonása szükséges.


A Szegedi Biológiai Kutatóközpont Molekuláris Foto­bio­energeti­kai Csoportja

A napsugárzást kémiai energiává alakítják át az algák. Az ebben rejlő lehetőségeket körülbelül száz éve vizsgálják. A Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) tudományos főmunka­társa, Tóth Szilvia Zita által vezetett Moleku­láris Foto­bio­energetikai Csoport, új meg­kö­ze­lítésű módszert alkalmazva, több év­tizedes trendeket váltott le. Ennek ered­mé­nye­ként a teljesen zöld és megújuló energiatermelő rendszer hatékonyságát meg­tíz­szerez­ték. A szen­zá­ciós ered­mény­ről hamarosan cikket közöl a rangos Bioresource Technology folyóirat.

Az SZBK Molekuláris Foto­bio­ener­ge­ti­kai Csoport által fejlesztett módszer lényege, hogy vékony rétegű, de igen nagy töménységű algakultúrát he­lyeznek el egy erre alkalmas foto­­bio­­reak­tor­ban. Ezt néhány óráig sötétben tart­ják, hogy hidrogén­termelést végző enzimek képződjenek, majd nagy intenzitású fénynek teszik ki. Ezután az algák vízből hidrogén­gázt állítanak elő, több napon keresztül.

„Egy egységnyi térfogatban körülbelül háromszor több az alga, mint korábban. Ennek az az előnye, hogy az alga­sejtek árnyékolják és így védik egymást a nagy fény­intenzitás­tól
– mondta Tóth Szilvia Zita. – Ugyan­akkor összessé­gében, egységnyi felületre vetítve, a fény­energia is jobban hasznosul, tehát hatékonyabbá válik a hidrogén­termelés.”

A hidrogén­gáz mellett oxigén is keletkezik, amely blokkolja a hidrogén­termelést katalizáló enzimet. E probléma meg­oldására a szegedi kutatók találtak egy abszorbenst, amellyel drasztikusan csökkent­hető a légtér oxigén­mennyisége.
„Munka közben az algák környezetéből megvonjuk az oxigént, szén-di­oxid és más szén­forrás sem áll rendelkezé­sükre, ezért tápanyag nélkül kimerülnek, ami stressz­hatással jár. Felfedeztük, hogy bizonyos alga­mutánsok a vad típusú algákhoz képest különö­sen jól tűrik ezeket a körülmé­nyeket – magyarázta a szakember. – Az alga­sejte­ket mindenesetre regenerálni kell. Ezért egy hatnapos hidrogén­termel­­­tető ciklus után két-három napra normál körülmények közé kerülnek, vagyis kapnak szén-dioxidot, és gyengébb fényben növeked­hetnek. Majd újra használ­hatók egy újabb hidrogén­termelő ciklusban.”

Hidrogéntermelő zöldalgák fotobioreaktorban (Fotó: Nyitrai Szilárd)

Közelebb került a szabadf­öldi hidrogén­termeltetés megvalósítá­sához az SZBK-csoport. „A módszerünket már európai szabadalom védi – jelentette ki Tóth Szilvia Zita. – Jelenlegi célunk a hatékonyság további fokozása, a mellék­termék­ként keletkező biomassza hasz­nosítása és végül a méret­növelés. A fejlesztéshez konzorciumot szeretnénk létrehozni izraeli és németországi egyetemi partnerünkkel, valamint a megnövelt méretű foto­bio­reaktor építéséhez ipari partnert keresünk.”

Az SZBK Molekuláris Foto­bio­ener­ge­tikai Csoport laboratóriumában a mun­ka folytatódik: metabolomika se­gít­sé­gével ki szeretnék deríteni, hogy az általuk létrehozott speciális körülmények között hidrogén­gázt termelő algák milyen anyag­csere­terméke­ket hal­moznak föl, illetve milyen anyag­csere-útvona­lak aktivizálód­nak. Ennek megértése segíthet a kutató­csoportnak egy új kutatási téma meg­oldásá­ban is. Ugyanis újabban arra keresik a választ, hogy az algákat miként lehetne folyamatosan áram­termelésre fogni.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021
Címkék

Innotéka