Český vědec přispěl k lepší využitelnosti řas a sinic pro výrobu biopaliv

V sedmdesátých letech minulého století to vypadalo na výtečný nápad. Přechod na širší využití biomasy coby zdroje paliva a chemických produktů se zdál být optimální reakcí na hromadění nadbytečného oxidu uhličitého v atmosféře. Jenže problémy na sebe nenechaly dlouho čekat.

Logický přístup, při kterém jsou nedostatkové a neekologické pohonné hmoty, které se na spoluvytváření skleníkového efektu podílejí, postupně nahrazovány obnovitelnými zdroji, biopalivy, se zdál být tím správným řešením.

Praktická velkoplošná produkce biomasy totiž dodnes spočívá na bedrech pěstovaných vyšších rostlin a stromů, kukuřicí počínaje a cukrovou třtinou konče. A zádrhel tkví právě v tom, kde se tyto produkčně zajímavé rostliny musí pěstovat.

Zabírají totiž zemědělskou půdu, která je v současnosti žádána, jako funkčně nenahraditelný prostor pro výrobu potravin k nasycení rostoucí lidské populace.

Z hlediska biomasy a biopaliv obecně, je navíc vhodná jen určitá půda, která se nachází jen v určitých geografických podmínkách. Přesněji řečeno ta, která se nachází v daném rozmezí optimálních teplot.

Alternativní řešení – pěstování řas a sinic – které by nezabíraly cenou zemědělskou půdu, a přitom umožnily neztenčený nárůst produkce biopaliv, se zdálo být lákavé, ale podléhalo stejnému omezení. Optimální rozmezí teplot.

S ohledem na vliv globálního oteplování, ročních a dokonce i denních změn teploty vodních ploch (ať už oceánů, malých jezer nebo rybníků), dochází totiž k výraznému zúžení efektivity produkce biomasy z termofilních a mezofilních řasových kmenů, a stejně tak i sinic. V konečném důsledku by tak byl jejich růst omezen na zóny teplotního optima v tropickém pásmu.

A přibližně v tomto mrtvém bodě přichází se zajímavým vkladem k řešení celé problematiky – pěstování řas a sinic pro potřeby produkce biopaliv – tým vědců, vedený profesorem Avigdorem Scherzem z Weizmannova vědeckého institutu.

Pro nás je pochopitelně také zajímavé, že jedním ze členů jeho pětičlenné vědecké skupiny je i Čech, Mgr. David Kaftan, PhD., z Katedry experimentální biologie rostlin Přírodovědecké fakulty v českých Budějovicích. Jejich několikaletá práce vyústila až v podání amerického patentu, který otevírá nové možnosti získávání rostlinné biomasy.

Nový vynález spočívá v drobné úpravě genetické informace uplatnitelné na široké spektrum fotosyntetických organismů, a rozšiřuje spektrum optimálních teplot pro asimilaci CO2 směrem k výrazně vyšším teplotám.

Podstata vynálezu spočívá ve stabilizaci proteinů fotosyntetického reakčního centra záměnou pouhých dvou aminokyselin podobně, jak je tomu u sinic divoce rostoucích v termálních zřídlech.

Tato změna rozšiřuje možnost maximální produkce biomasy až k teplotám 43˚C a toleranci teplot až 45˚C. Vynálezu lze využít při konstrukci teplo tolerantních zemědělských plodin a řas a sinic pro biotechnologickou produkci vodíku a surovin pro výrobu biopaliv.