Інтерв'ю з угорським дослідником Імре Васс: за допомогою фотосинтезу можна виробити в 20 разів більше енергії, ніж нам необхідно

Імре Васс, один з провідних світових дослідників у галузі фотосинтезу, вважає, що обсяг сонячної енергії, що поглинається рослинами шляхом фотосинтезу, приблизно в 20 разів більше, ніж енергетичні потреби сучасного суспільства, але в даний час його можливості по перетворенню енергії в різні види палива не великі.

У своєму інтерв'ю агентству Agerpresвідомий угорський вчений поділився інформацією про дослідження в галузі штучного фотосинтезу і про те, як альтернативна енергія може замінити викопні види палива, звернувши увагу на той факт, що щорічно ми спалюємо викопне паливо, утворене мільйон років тому.

Доктор біологічних наук Імре Васс 14 років керує Біологічним дослідним центром в Сегеді і впродовж своєї кар'єри працював у галузі фотосинтезу в самих передових лабораторіях Європи, а також в Токіо, Стокгольмі, Афінах і Парижі. Угорський дослідник знаходиться в Румунії, щоб визначити конкретні напрямки співпраці Інституту в Сегеді з Центром біологічних досліджень Jibou та Університетом Бойя з Клуж-Напока.

AGERPRES: Над якими проектами ви зараз працюєте в Центрі біологічних досліджень в Сегеді?
Імре Васс: Один з основних проектів пов'язаний з вивченням фотосинтезу і з тим, як ефективно рослини конвертують енергію світла в хімічні сполуки. Основна мета дослідження полягає в тому, щоб зрозуміти, наскільки стійкі рослини до впливу стресових факторів у природному середовищі. Інша мета досліджень полягає у виявленні здатності рослин виробляти альтернативні джерела чистої відновлюваної енергії. Вивчаючи проблеми стресу рослин, ми приділяємо особливу увагу впливу світла на рослини. Світло необхідне для фотосинтезу, але велика кількість світла робить негативний вплив, перешкоджаючи фотосинтезу. Ми хочемо зрозуміти через що виникає цей негативний вплив і які механізми, що перешкоджають цьому процесу. У нас також є ряд проектів, пов'язаних з розумінням того, як такі фактори навколишнього середовища, як засолення грунтів і посуха, впливають на продуктивність рослин, окремо або разом. Це один з видів дослідження, що має велике практичне значення, в ньому ми використовуємо різні види пшениці.

Аплікативного інтерес також представляє собою вивчення фенотипу рослин (особливості рослинних організмів, пов'язані з спадковістю і умовами середовища), в ході цих досліджень вчені, використовуючи інфрачервоні теплові датчики, відстежують, як рослина росте. Науково-дослідний центр в Сегеді має спеціальне обладнання для вивчення фенотипів, ми є частиною великої європейської мережі "Європейський завод fenotiping мережа", покликаної полегшити доступ до цього типу обладнання науково-дослідних груп з сусідніх європейських країн, щоб мати можливість вивчати характеристики рослин на самому високому рівні.

AGERPRES: Яка мета візиту в Jibou? Як ви оцінюєте дослідження в Румунії?
Імре Васс: Одна з цілей відвідування Jibou це - налагодження співпраці та полегшення доступу румунських дослідників до матеріальної бази Інституту в Сегеді, де група дослідників з Jibou і вчені з університету Клуж-Напока зможуть ознайомитися з усіма проектами. Центр з Jibou здійснює проект з вивчення стійкості місцевих сортів томатів, а також квасолі, цибулі та часнику із західної зони Румунії до засолених грунтів. З іншого боку, у мене були досить обмежені контакти з румунськими вченими колами, хоча ще три роки тому я був частиною міжнародної групи вчених, утвореної для оцінки національних дослідницьких центрів Румунії. Я оцінював діяльність Національного інституту біологічних наук з філіями в Бухаресті, Клуж-Напока, Ясси і Пятра Нямц. Я також співпрацював з Університетом сільськогосподарських наук з міста Тімішоара в рамках транскордонного проекту з вивчення різних сортів пшениці та їх адаптації до навколишнього середовища.

AGERPRES: Як би оцінюєте фотосинтез в якості альтернативного джерела виробництва енергії?

Імре Васс: Фотосинтез, як процес фіксації сонячної енергії на планеті існує з початку життя на Землі. Практично фотосинтез є джерелом енергії на планеті. Його потужність надзвичайно висока. Обсяг сонячної енергії, що поглинається рослинами в процесі фотосинтезу, приблизно в 20 разів більше, ніж енергетичні потреби сучасного суспільства, таким чином, існує величезний енергетичний потенціал. Необхідно тільки використовувати процес фотосинтезу в інтересах людства. І в цьому напрямку зроблені важливі кроки. У таких країнах, як Бразилія, більшу частину палива отримують з цукрової тростини у вигляді біоетанолу, як і в США з кукурудзи. У кінцевому рахунку, важлива ефективність, з якою здійснюється конверсія сонячної енергії в процесі фотосинтезу. Одне з найбільш ефективний рослин це - цукровий очерет, коефіцієнт конверсії становить в середньому за рік на 1%, хоча теоретично можна досягти і 30%.

Існують можливість і місце для оптимізації цього завдання, тому і тривають дослідження в цій галузі. Проблема полягає в тому, що суспільство має зробити вибір, чи використовувати йому рослини як джерело їжі або джерела енергії. У Бразилії близько 10% орних земель використовується для вирощування цукрового очерету, з якого виробляють біоетанол для транспорту. У Європі, в помірній кліматичній зоні, потрібні великі площі.

AGERPRES: Науковий центр в Jibou розробляє проект з вивчення фотосинтезу на основі ціанобактерій. Чи можна використовувати ціанобактерії або водорості як джерело енергії?

Імре Васс: Дійсно, мікроводорості, ціанобактерії і зелені водорості мають більш високу енергетичну ефективність. Вони ростуть в море і не становлять конкуренцію наземному землекористуванню сільськогосподарських площ. Питання, які необхідно вирішити і які вимагають додаткових досліджень у цій області, полягають в тому, що необхідно вирощувати велику кількість водоростей, а в нашому суспільстві немає досвіду вирощування водоростей. Ми культивуємо рослини протягом десятків тисяч років, а водорості - 10-15 років, до того ж ми повинні охороняти їх від забруднення.

Інша проблема полягає в тому, що генерується велика кількість біомаси, з якої використовуються для виробництва біодизельного палива жири становлять тільки 20%, але все ж залишається ще 80%. Одне з рішень полягає в тому, щоб не споживати біомасу, а мати біореактори для виробництва водню або виробляти газ, який можна використовувати в якості палива без наявності великої кількості біомаси.

AGERPRES: Фотосинтез може стати основним способом отримання енергії в майбутньому?

Імре Васс: Фотосинтез створив всі джерела енергії на планеті, за винятком ядерної, шляхом поглинання сонячної енергії ще в стародавні часи. Нинішні види викопного палива - нафта, газ і вугілля - все створені рослинами шляхом фотосинтезу, тільки вони формувалися сотні мільйонів років. Існує думка, що ми спалюємо викопне паливо, вироблене мільйон років тому. Таким чином, наші запаси викопного палива обмежені і нам необхідно знайти альтернативні джерела.

Я не думаю, що в майбутньому фотосинтез стане єдиним рішенням для генерації всієї необхідної нам енергії, яка також необхідна і для виробництва харчових продуктів, це без всеосяжного вирішення масового виробництва в океані, але вже є значний внесок в дану область. Наприклад, у країнах Північної Європи, таких як Фінляндія, Швеція, Канада, з великими ділянками лісу, 20% енергії виробляється з відновлюваних джерел енергії, що виділяється при спалюванні деревини. Йдеться про швидкозростаючих породах дерев. З іншого боку, є проекти для виробництва штучного фотосинтезу без рослин, використовуються тільки принципи фотосинтезу для створення штучних структур. Це перспективний, але ще довгий шлях. Є системи, які можуть розділяти молекули води і виробляти водень штучно, засновані на принципах фотосинтезу. Це також може стати одним з рішень, але ми далекі від переходу до прикладних досліджень. Ще необхідні фундаментальні дослідження.

Я думаю, що в майбутньому фотосинтез може внести значний внесок у виробництво енергії, але він не може повністю замінити всі інші джерела. Фотосинтез має потенціал, щоб стати одним з основних напрямків енергетики.

 

Джерело

Оцінка: 
0
No votes yet