אנרגיה ירוקה

פריצת דרך במאמץ להפיק דלק מאצות

מדענים הצליחו לפתח חיידק מהונדס גנטית שמסוגל להפיק אתנול מאצות בקנה מידה גדול. האתגר - להפוך את השיטה החדשה לכדאית כלכלית

מדענים אמריקאים טוענים כי הצליחו לפתח חיידקים שמסוגלים להפוך חומר יבש שקיים באצות לאתנול, ובכך לייצר דלק ביולוגי. לטענתם, יש בפיתוח החיידק כדי להפוך אמנות רבת שנים של גידול זני אצות לפיתרון מעשי בשאלת האנרגיה של המאה ה-21.

דלקים ביולוגיים ניצבים כיום כתחליף המבטיח ביותר לנפט ותוצריו בשל היותם בעלי אחוז פחמן נמוך. עם זאת נטען כי ייצור דלק ביולוגי המתבסס על תירס וקנה סוכר הוביל לעלייה עולמית במחירי המזון לעומת יתרונות מעטים יחסית.

מנתוני מחקר ראשוני עולה כי חקלאות ימית נרחבת של סוגים שונים של אצות כמקור אנרגיה, עשויה לספק מענה מוצלח לצריכת האנרגיה העולמית. כחלק מתכנון אנרגיה לטווח ארוך, הודיעה בריטניה כי תקצה 400 קמ"ר מקו החוף שלה לגידול אצות.

חוות אצות בבאלי אתר ויקיפדיה

עשו לנו לייק וקבלו את מיטב הכתבות מהעולם ישירות לפייסבוק שלכם

"אצות ימיות גדלות בקצב מהיר פי 10 מצמחים רגילים והן עשירות בסוכרים. עד עכשיו היה קשה להפיק מהן גז אתנול על ידי התססה", אומר מנהל המכון לחקר אצות בצרפת, יאניק לרה. "הפיתוח האחרון מהווה אמנם קפיצת דרך רצינית, אבל שימוש נרחב בחיידקים פרי הנדסה גנטית אינו דבר פשוט. עליו להיות גם משתלם מבחינה כלכלית".

דניאל טרנפיו, מנהל בכיר בחברת "ביו ארכיטקצ'ר לאב" (BAL) שבקליפורניה, העומדת מאחורי הפרויקט, מוסיף כי "העובדה שקיימת כבר תשתית תעשייתית של גידול אצות היא יתרון גדול. החקלאות הזו קיימת למעלה מ-1,000 שנים. ביפאן ובסין ישנן חוות לגידול אצות בסדר גודל המקביל לשדות התירס של המערב התיכון בארה"ב, מה שיוכל להוסיף לייצור הדלק באופן ניכר".

לטענתו, גידול אצות ימיות על פני 3% בלבד משטח החופים בעולם יכול להפיק כ-60 מיליארד חביות אתנול – שהם כ-40% מהדלק שצורכות מכוניות ומשאיות בארה"ב. הפרויקט זוכה לתמיכה מצד משרד האנרגיה האמריקאי, חברת נפט נורווגית וממשלת צ'ילה, בה מקימה החברה מפעל ניסיוני.

הצורך בפיתוח גנטי של חיידק מסוג חדש עלה כתוצאה מכך שתהליך חילוף החומרים בחיידקי אי-קוֹלי לא פירק את הסוכר הראשי באצות. המדען הראשי ב-BAL, יסואו יושיקוני, הבחין בכך שחיידק ימי מסוג ויבריו ספלנדידוס (Vibrio splendidus) הצליח לפרק את הסוכר, והמכניזם הגנטי הועתק לזה של חיידקי אי-קולי. לדברי יושיקוני, החיידק החדש מסוגל להפוך כ-28% מחומר הגלם היבש של האצות לאתנול. ליתרון זה נוסף שימוש פוטנציאלי אחר בחיידק כמקור להפקת כימיקלים שיוכלו להימכר כתחליפים לתוצרי נפט.

בשלב זה, תהליך הפקת הדלק מאצות עדיין יקר מכדי להיות משתלם, אך הפוטנציאל בהחלט קיים, ולו רק בזכות העובדה שמרבית כדור הארץ מכוסה מים.
 

הרשמו עכשיו לדיוור הארץ מדע וסביבה
נא להזין כתובת מייל חוקית
ברצוני לקבל ניוזלטרים, מידע שיווקי והטבות

תגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
  1. 9
    השאלה אם דלק הוא העתיד. אם חשמל יחליף אותו, מי יצטרך דלק פחמי.

    עדיף לשנות את הגישה מהשורש, לא לחפש תחליפים לדלקים פוסיליים.

    1. איך לדעתך מיצרים חשמל?

      הנקודה היא: האם האנרגיה מתחדשת?
      כאשר משתמשים באצות, הפחמן המשתחרר לאטמוספירה בתהליך שחרור האנרגיה הוא הפחמן שהתקבע באצה במהלך גידולה. הפחמן המשתחרר לאטמוספרה נטו הוא 0. כאשר שורפים פחם או גז כדי ליצור חשמל הפחמן שמשתחרר קובע לפני שנים רבות ומשתחרר "נטו" הרבה פחמן לאטמוספירה. כמובן שאם אתה מאמין שניתן לספק את צרכי האנרגיה של אוכלוסית העולם ע"י חשמל שהופק ממקורות מתחדשים אז אין טעם בפיתוח דלק מאצות. אני חושב שראיה ריאלית יותר היא שחלק מהדלקים יוחלף בדלקים "ירוקים" וחלק מהחשמל יוחלף בחשמל "ירוק".

  2. 8
    רק אידיוטים חסרי אחריות ומוסר יסכימו להפקת דלקים ממוצרי מזון

    הסיפור של התירס צריך לעמוד לנגד עיניהם.
    אותו כנ"ל לדוגלים בחקלאות אורגנית: אותה חלקת אדמה להזנת 20 איש לעומת 100 איש. תנחשו מה יקרה למחירי המזון בעולם. תנחשו מי יפגע מזה.
    מיליונים ירעבו בעולם רק כדי שחבורת טיפשים יוכלו להצהיר שהם משתמשים ב"דלק נקי".

    1. ובניסוח יותר מעודן, עם הכוונה קלה, הפתרון לא צריך להיות שריפה של דלקים בכלל וחימום, אלא התמרה של מקורות אנרגיה קיימים ממילא -

      חום השמש, תנועה מכנית של רוח / מי ים / מכוניות על כביש - לא לשרוף דברים ולייצר חום. אין בזה הגיון כשיש כל כך הרבה חום ממילא....

      דלקים אורגניים - (נפט / פחם / תירס / אצות, זה ממילא אורגני)
      וגם דלקים לא אורגניים - (אורניום / פלוטוניום / מימן)
      בסופו של דברים מביאים לחום מבוקר שמותמר לאנרגיה.
      אבל זה עדיין חום.
      יותר / פחות פליטת מזהמים -
      למה לכרות את החום מהאדמה כשהוא מצוי בשפע מהשמש?

      בקצת מחשבה והשקעה ופיתוח טכנולוגי אפשר (אני בטוח, בהיותי הדיוט) להניע את הכוכב ולצמצם את שריפת הדלקים למינימום של המינימום.

      לא ככה?

    2. חוק שימור האנרגיה

      האנרגיה נשמרת ביקום, היא רק משנה צורה. האנרגיה שמפיקים מהאצות היא אנרגית השמש. פוטוסינטזה היא המערכת היעילה ביותר הידועה לנו ללכוד את אנרגית השמש. כאשר האצות משתמשות באנרגית השמש לקבע פחמן מהאטמוספירה, ולאחר מכן משתמשים באצה כדי להניע רכב תוך שחרור פחמן לאטמוספירה מנצלים את אנרגית השמש בצורה הטובה ביותר (ולא משנים את מאזן הפחמן באטמוספירה)

    3. זווית יפה מטבוליט, תודה, אבל לאיזה אמצעי יש ניצולת גבוהה יותר?

      אני לא מדבר על הפוטוסינתזה,
      אלא על מנוע בעירה פנימית ברכב \ טורבינה בתחנת כוח, לעומת תא פוטואלקטרי \ המצאה אחרת שלא פותחה עדיין?

      יש כאן בזבוז של חום לא כך?

    4. המצאה שלא פותחה...

      אין לי ידע על מה שלא פותח, רק הידיעה שגם הטכנולוגיות שיפותחו בעתיד יהיו כפופות לתרמודינמיקה
      נראה לי שאתה מבלבל בין הפקת אנרגיה ואגירתה בדלק (שמש>אצות>דלק או שמש>תא פוטואלקטרי>סוללה) לבין שימוש באנרגיה לבצע עבודה (מנוע). אכן, מנועים לא מנצלים את כל האנרגיה וחלקה משוחרר כחום, אבל זה דיון אחר. כאן מדובר על יצור (או אגירה) של אנרגיה ולא על ניצולה באופן מיטבי

    5. יעילות הפוטוסינטזה היא 1% אפילו תא פוטוולטאי יותר יעיל כאן מחפשים כלכלי ולא יעיל. ולכן חקלאות היא כיוון נכון.
    6. אתה ממקד אותי, תודה :) תן לי לחדד את השאלה -

      בין דלק (נוזלי לצורך הענין) הנאגר כחומר בעירה, לבין דלק הנאגר בסוללה יש הבדל (להבנתי) -
      צריך לשרוף אותו, לסובב טורבינה ולהניע אלטרנטור - שמייצר חשמל שמופץ הלאה ונאגר בסוללות או נצרך ישירות.

      או בלי לאגור אנרגיה חשמלית - מכנית - צריך לשרוף את הדלק, ולסובב גל הינע מכני שמעביר את זה לגלגלים של הרכב או מה שלא יהיה.

      זה תהליך השריפה שלטענתי מיותר.
      לא יודע מה מידת הניצולת שלו בתחנות כוח מודרניות, אני יודע שבמנועי בנזין הוא סה"כ 50-60%. מנועי דיזל מגיעים עד ל-75%.

      שימוש בתא פוטו אלקטרי, או התמרה של תנועה מכנית - רוח, מים - ישירות לחשמל, מדלגים כאן על שלב בעל ניצולת נמוכה שמשחרר חום. וגם זיהום במידה רבה / רבה פחות.

      פיספסתי?
      תודה על הסבלנות וההתנסחות הקולעת.

  3. 7
    ננסה להקצות 40 סמ חוף לטובת הענין
  4. 6
    לא מדובר באצות כלל אלאבSEA WEEDS ולא מדובר בחיידק אלא בבקטריה

    יש לדעת שהיבול ליחידת שטח של SEA WEEDS היא פי 5 מאשר של גידולים מקובלים ביבשה,ביפן ובסין מגדלים אותם מזה 100 שנה על אלפי קילומטרים רבועים לשימושים מגוונים בעיקרםלמטרות דישון כך גם בקנדה ובאירלנד..יש הבדל גדול בין ייצור דלק מאצות להפקת חלבונים ושמן הניתן להתמרה לביו דיזל לבין מה שמתואר בכתבה ומופיע בימים האחרונים בתקשורת העולמית להפקת אתנול.

    1. סבא של חושם

      א) בקטריה היא חיידק בעברית. כאן מדובר בחיידק מסוג אי קולי.
      ב)seaweed הן אכן אצות. אצות רב תאיות.

  5. 5
    אכן חדשות משמחות. הייצור המסיבי של ביו-דלק שהתחיל תחת שילטון בוש היה מקרה קלאסי של מסירת תעשייה חיובית לידי חתולי וול-סטריט ואמריקה התאגידית החזירים - פלא שרק רווחיהם עלו בעוד אחרים רעבו כתוצאה מזה ללחם?

    אותה התופעה שקרתה גם תחת משטר מכסות הזיהום, או בבטר פלייס ובמקומות אחרים בארץ, כאשר החזירים ממהרים להתשלט על השוק ולמקסם רווחים - תוך פגיעה בכלל.
    בהנחה שייצור האצות לא יפגע במרכיבים אחרים - מהסביבה ועד תושבי החופים ברחבי הכדור - יש סיכוי טוב שמכאן תצא (חלק מ) הישועה.

  6. 4
    3 אחוז מכל החופים בעולם בשביל 60% מצרכי האנרגיה לתחבורה בארה"ב (בלבד)? לא כלכלי בעליל.
    1. זה לא המדד לכלכלי

      הייצור של אתנול כלכלי אם ניתן למכור אותו ביותר מעלות הייצור. הנתון 3% מהחופים נועד לסבר את האוזן על היקף הגידול הנדרש. כשם שאין מקור אחד אחד למזון בעולם כך לא יהיה מקור אחד לאנרגיה. הפקת דלק מאצות קרובה מאוד לההתכנות כלכלית (במחירי אנרגיה כיום) והיא עשויה לספק חלק מצרכי האנרגיה שלנו בעתיד. לא את כל הצורך.

  7. 3
    רעיון גדול! גם הנפט הוא מוצר ביולוגי של פירוק אורגני לפני אי אלו שנים...
  8. 2
    ברזיל מעצמה בייצור אטנול עם יכולת ייצור עולמית.
    1. הם מייצרים מתירס וסויה, לכן המחירים עולים כל כך...
    2. הברזילאים מייצרים מקנה סוכר

      זה האמריקאים שמייצרים מתירס (אין לי מושג אם מישהו מייצר מסויה). ואגב, בוטלה הסובסידיה לאתנול מתירס לפני 22 יום בארה"ב - מה שכנראה הולך לשנות את יחסי הכוחות במחירי התירס.

  9. 1
    קישור למאמר ב- Science

    http://www.sciencemag.org/content/335/6066/308