تولید گازهیدروژن از جلبکها

پبوسته در روزنامه ها ، رادیو وتلویزیون، میخوانیم و میشنویم و میبینیم که سخن از نوع سوخت خودروها در آینده نزدیک به پیش کشیده میشود. یکی از راهکارهای پیشنهادی ماندن بر سر سوخت فسیلی اما تبدیل آن از فرآورده های نفتی به گاز است. چیزی که بسیاری از کارخانجات اتوموبیل سازی مدتهاست آنرا شروع کرده اند و در کنار راه حلهای دیگر با جدیت نیز دنبال میکنند.

برخی میگویند گاز، بلی اما نه گازهای فسیلی بلکه گاز هیدروژن که بر اثر سوختن نه تنها تولید ذرات سمی نمیکند، بلکه تبدیل به آب میگردد. تولید مقدار لازم هیدروژن برای اینگونه مصارف اما، از دید صدمه نزدن به محیط زیست دشوار، بسیار هزینه بر و شدیدا غیر اقتصادی است. باوجود این کنسرنهایی بزرگ و جهانی مانند جنرال موتورز و تویوتا هنوز هم به استفاده کردن از آن بعنوان نوعی سوخت فکر میکنند.

چیزی که شاید برای همه تازگی داشته باشد رونمودن به تولید گاز هیدروژن توسط گیاهانی مانند جلبکها و لجن سبز میباشد. برای اینکار پژوهشگران حتی روش بسیار سخت و عجیبی را دنبال میکنند : گرسنگی دادن به گیاهان.

دانشمندان دانشگاه رور بوخوم معتقدند : جلبکها زنده جانهایی هستند که میتوانند با کمک گرفتن از نیروی خورشید، هیدروژن تولید کنند. اینرا آقای توماس هاپه از دانشکده بیوتکنولوژی و بیولوژی این دانشگاه به خبرنگاران گفت. هیدروژن تولید شده توسط جلبکها محصولی است که از جریان فتوسنتز طبیعی بوجود میآید.

جلبکها تنها زمانی در تولید هیدروژن بصورت موثر عمل میکنند که فعالیتهای فتوسنتزی آنها بصورتی پائین آمده باشد. برای همین نیز آقای هاپه و همکاران تحقیقاتیش به جلبکها رژیم میدهند و آنهم به اینصورت که نیتراتها را از مواد غذایی جلبکها دور میسازند.

آقای هاپه میگوید : بیشتر موجودات زنده در صورت قطع گشتن نیتراتها بر روی آنها بسرعت نابود میشوند اما جلبکها برای زمانی طولانی تحت این شرایط به بقای خود ادامه دهند. آنها سیستم تغذیه و سوخت وساز خود را تغییر میدهند.

در اینجا یک آنزیم طبیعی در جلبکها نقش مرکزی که مورد پسند ما میباشد را بعهده میگیرد. این آنزیم که در دورانهای نخستین کره زمین جریان تکامل را از تک سلولیها به چند سلولیها و بیشتر، هدایت و مشایعت کرده است و هنوز هم بگونه ای فعال باقیمانده چیزی نیست جز هیدروژن.

بافتهای پروتئینی در جلبک در اینجا بصورت کاتالیزاتور عمل کرده و یک واکنش بیوشیمی بوجود میآورند که بر اثر آن هیدروژن خالص از جلبک خارج میشود.

در یافته های دانشمندان به این موضوع برمیخوریم که در کنار بافتهای کلروفیلی جلبکها و هیدروژن، نوعی پروتئین بنام فردوکسین پت اف Ferredoxin PetF نیز لازم میباشد. این نوع پروتئین الکترون های لازم را برای این فعل و انفعال در دسترس قرار میدهند.

دانشمندان نخست این سه ماده اولیه را از یکدیگر جدا کرده و سپس تحت شرایطی در شیشه آزمایشگاهی با هم قاطی میکنند. این معجون جدید را میتوان بسادگی با نیروی خورشیدی بتحریک درآورد بطوریکه خود به تولید گاز هیدروژن افتد. چیزی که هست میزان هیدروژنی که از اینرا بدست میآید فعلا بسیار کم است و پاسخگوی نیاز انسان نمیتواند باشد هرچند که بر طبق محاسبات دانشمندان از یک گرم کلروفیل میتوان تا هژده لیتر هیدروژن در روز گرفت.

برای آسانتر تصور نمودن اینکه مقیاسها در چه اندازه هستند، باید بگویم که یک اتوموبیل هیدروژن 4 شرکت جنرال موتورز مخزن باکی برابر با 4,2 کیلوگرم هیدروژن دارد که این میشود چیزی حدود 46000 لیتر.

مشکل دیگری که دانشمندان با آن دست به گریبان هستند، اکسیژن میباشد. تولید هیدروژن در حال حاضر در فضای بدون هوا صورت میگیرد زیرا ملکولهای اکسیژن موجود در هوا میتوانند بسرعت با هیدروژن مخلوط گردند و بدین وسیله تولید هیدروژن خالص را با وقفه مواجه کنند. دانشمندان دانشگاه بوخوم بهمین جهت در حال حاضر بر روی یکنوع هیدروژن مقاومتر کارمیکنند که بتواند یک جریان فتوسنتزی موءثرتری را ایجاد نماید.