سيارتك
و نظام التدفئة في بيتك
و فرن الغاز في بيتك.
معظم الطاقة التي تستخدمها
تأتي من مصادر الوقود الأحفوري
و الذي يُوجد بعض المشاكل.
أولا: مصادر الوقود الأحفوري محدودة،
كلما زاد استهلاكنا له، قلّ مخزونه.
ثانيا: استخدام الوقود الأحفوري
سبب رئيسي في تغير المناخ
لأنه يطلق كميات كبيرة
من ثاني اكسيد الكربون في الجو.
الوقود العضوي يأتي من مصادر طبيعة متجددة مثل النباتات،
حيث أنه يساعدنا لتقليل اعتمادنا
على مصادر الطاقة الأحفورية المحدودة
و خفض خطر تغير المناخ.
أكثر الوقد العضوي يأتي من حبوب الذرة
و التي يتم تخميرها في الإيثانول.
لكن توفر حبوب الذرة محدود،
لذا هو ليس حلا
لهذا المأزق.
حبوب الذرة أيضا تستهلك مصادر كثيرة لتنمو.
المحاولة الثانية !
الحل محتمل:
استخدام السليلوز بدلا من حبوب الذرة لصناعة الإيثانول.
السليلوز متوافر بشكل أكبر من حبوب الذرة
و يستهلك طاقة أقل لإنتاجه.
في الواقع، أنه المادة العضوية الأكثر وفرة على هذا الكوكب.
السليلوز هو المحتوى الرئيسي
في جدار الخلية للنباتات.
النباتات تنتج السليلوز من المياه و ثاني أكسيد الكربون
خلال عملية التمثيل الضوئي.
بينما ينتج الوقود الأحفوري ثاني أكسيد الكربون،
استخدام الإيثانول المستخرج من السليلوز يساعد على إزالة
ثاني أكسيد الكربون من الجو.
العائق الرئيسي هو أن جزيئات السليلوز
طويلة و موصولة بسلسلة من سكر الجلوكوز
المحمي بواسطة غلاف جزيئي قوي
يصعب تكسيره إلى أجزاء.
إنتاج الإيثانول المستخرج من السليلوز
يعنى إزالة الغلاف الجزئي أولا
ثم تكسير السليلوز
إلى وحدات مفردة من جزئ الجلوكوز
بعدما أزلنا الأغلفة عن كل جزيئات الجلوكوز،
يمكننا البدء في التخمير.
لكن بعض الكائنات الحية الدقيقة،
مثل البكتيريا و الفطريات،
تكسر السليلوز دائما من أجل الطاقة.
على سبيل المثال، بقرات الحليب تأكل أطعمة
مثل القش و الفصة، و المليئة بالسليلوز.
الميكروبات التي تعيش في بطونها
تنتج أنزيم يسمى السليلولاز،
و الذي يكسر جزيئات السليلوز
لكي تستخدمها الأبقار ما بقي منها لإنتاج الطاقة.
يدرس الباحثون الآن
هذه الكائنات الحية الدقيقة
على أمل إيجاد طرق أفضل
لتكسير السليلوز
لكي نستطيع استخدامه لاحتياجاتنا في الطاقة.
يعتقدون أن الحل
يكمن في إيجاد الميكروبات الطبيعية التي يمكن أن تنتج
أنزيم السليلولاز الذي نحتاجه.
عملية البحث عن المخلوقات في الطبيعة هذه
و التي يمكن أن تنتج منتجات ذات قيمة عالية
تسمى التنقيب الحيوي (البيولوجي)
و لاختبار ما إذا كانت عينة الميكروبات
تكسر السليلوز بفاعلية،
قام الباحثون بتنمية البكتيريا في أنابيب اختبار.
ثم أضافوا مصدر السليلوز
كشكل بدائي للطاقة.
إذا لم تستطع البكتيريا إنتاج السليلولاز
و تكسير السليلوز،
فإن أنبوب الإختبار سيبقى بدون تغيير.
لكن إذا أنتجت الميكروبات الإنزيمات
التي نبحث عنها،
ستستطيع كسر السليلوز،
و استخدام الطاقة،
و النمو في أنبوب الإختبار.
إذا كانت تستطيع عنية الميكروبات تكسير
السليلوز في أنبوب الإختبار،
فهناك إمكانية أن نستخدمها بإنتاج
مصدر متجدد و مستدام من الوقود
لسياراتنا من السليلوز.