חיידקים מהונדסים גנטית יוצרים אנרגיה ידידותית לסביבה

מדענים מאוניברסיטת טקסס מדווחים כי הצליחו ליצור חיידק המפיק תאית שניתן להופכה לאתנול, דלק אורגני נפוץ

עליית מחירי הנפט הגולמי בשנים האחרונות מביאה לייצור הולך וגובר של דלקים זולים וידידותיים יותר לסביבה כמו אתנול ודלקים אורגניים אחרים. האתנול נוצר בתהליך התססה של גלוקוז (סוכר הנפוץ בטבע) לפחמן דו-חמצני ולאתנול. הגלוקוז עצמו מופק מצמחים שונים, כגון תירס, סויה וקנה סוכר.

 

במטרה להפחית את התלות בנפט המתייקר פועלות בשנים האחרונות מספר מדינות בעולם להעלות את כמות הגידולים המופנים לתעשיית הדלק הביולוגי, בין היתר על ידי מתן סובסידיות נדיבות ומענקים. ב-2007 למשל, הורה הקונגרס האמריקני להכפיל פי חמישה את ייצור האתנול. כתוצאה מכך חקלאים רבים שגידלו דגנים למאכל אדם ולמספוא, מעדיפים לגרוף רווחים על ידי מעבר לגידולים לתעשיית הדלק הביולוגי.

 

עוד ב"הידען": יו"ר חברת "מקורות" אלי רונן: "המשבר במשק המים הינו הקשה ביותר מאז קום המדינה".

 

המשמעות היתה, ועודנה, הפחתה בכמויות הדגנים בעולם, ועלייה במחיריהם, דוגמת מחיר האורז שזינק בימים האחרונים. עם זאת, טוענים גורמים בממשל האמריקני ובתעשיית הדלק הביולוגית הפורחת, כי האתנול אינו האשם המרכזי במשבר המזון הנוכחי וכי התגברות הצריכה ברחבי העולם, לרבות במדינות כמו סין והודו, ופגעי מזג-אוויר כגון הבצורת הממושכת באוסטרליה, הן הסיבות העיקריות לעלייה החדה במחירי הדגנים ומוצרי מזון נוספים המבוססים עליהם.

 

כתוצאה מהמשבר המתהווה מחפשים מדענים דרכים להפקת אתנול מתאית (cellulose; צלולוזה), המורכבת בין היתר מגלוקוז. התאית מהווה למעשה את עיקר המסה בכל צמח, ומצויה בין השאר בעשבים, בפסולת חקלאית (גבעולי דגנים למשל) ובעצים. למרות מספר ניסויים מוצלחים במיני צמחים רבים קשורה התאית במבנה מורכב לחומרים אחרים בצמח ולכן קשה לפרקה לגלוקוז ולנצלה.

 

לאחרונה דיווחו שני מדענים, פרופסור מלקולם בראון ודוקטור דיוויד נובּלס מאוניברסיטת טקסס באוסטין, כי הצליחו לפתח חיידק המפריש גלוקוז. החיידק יוצר גם תאית "נקייה" יחסית לצמחים אחרים, והמדענים צופים כי ניתן יהיה להופכה לגלוקוז ולאתנול בתהליכים פשוטים, נקיים וחסכוניים באנרגיה.

 

החיידק משתייך למערכה המכונה כחוליות או ציאנובקטריה (Cyanobacteria), ובה יצורים פוטוסינתטיים חד-תאיים. הוא נוצר על ידי החדרת גנים המייצרים תאית שנלקחו מחיידק אחר המצטיין בייצור תאית. החיידק המהונדס גנטית משתמש כאמור באור השמש כמקור אנרגיה, ועל פי השערת המדענים ניתן יהיה לגדלו בהיקפים גדולים במפעלים מיוחדים שייבנו לשם כך.

 

עוד ב"הידען": פרופסור אהרן צ'חנובר נבחר כחבר האקדמיה האמריקנית למדעים ולאמנויות.

 

לדברי המדענים ימוקמו המפעלים באדמות שאינן משמשות לחקלאות, והחיידקים יגודלו במים מלוחים, שאינם טובים לשתיה או לחקלאות. את התאית והגלוקוז ניתן יהיה לסנן פעמים רבות מן המים, מבלי לפגוע בתאים החיים. מדובר בשיטה חסכונית ויעילה, במיוחד בהתחשב בכך שבהפקת סוכרים מצמחים רגילים ומאצות יש צורך, ברוב המקרים, לקטול את האורגניזם כולו בתהליך. ניסויי מעבדה נוספים הראו כי בעזרת טכנולוגיה קיימת ניתן להגדיל פי 17 את יעילות הפקת התאית של החיידק החדש.

 

במאמר שפורסם בכתב העת המדעי "צלולוזה" ובו מפורט הגילוי, ציינו בראון ונובּלס כי סך כל השטח הדרוש להפקת אתנול מתירס לצורכי התעבורה של ארה"ב הוא כשני מיליון קמ"ר – שטח הגדול פי 100 משטחה של מדינת ישראל, השווה לשטחו של המערב התיכון, אסם התבואה של ארה"ב. במידה וניתן יהיה לשחזר את תוצאות הניסויים עם החיידקים בקנה מידה גדול ובתנאי שטח, הרי שכדי להפיק אתנול מהחיידקים יהיה צורך רק בכ- 3.5% מהשטח המיועד לגידול תירס.

 

על אף ההבטחה הגדולה הטמונה בפיתוח החדש, עוד לא פותחה טכנולוגיה יעילה די הצורך להפקת אתנול מתאית בקנה מידה תעשייתי. בראון מדגיש כי החיידק החדש מהווה רק פתרון אחד מני רבים להפקת אנרגיה מתחדשת. "בעתיד יפותחו דרכים רבות במטרה להגיע ל'עצמאות אנרגטית', ואנו רוצים להיות חלק מהמאמץ הכללי", הוא אומר. "הנפט הוא משאב יקר ערך. עלינו להשתמש בו להפקת מוצרים שימושיים, ולא סתם לשרוף אותו ולהפוך אותו לפחמן דו-חמצני."