Fotosentez Mirası Enerji İhtiyacını Gelecektede Karşılayacak
 

Fotosentez Mirası Enerji İhtiyacını Gelecektede Karşılayacak http://www.imr.no/english/__data/pag.../ecosystem.jpg
Dünya’mızın enerjiye olan talebi, yakında azalma yönünde herhangi bir işaret vermiyor. Halen yılda, 9 milyar ton petrol eşdeğeri 435 EJ (Egza Joule=1018J) enerji tüketiyoruz ve bu rakamın 2025’te, 14 milyar ton petrol eşdeğeri 680 EJ’a ulaşması bekleniyor. Halen tüketiğimiz enerjinin %85,7’sini fosil yakıtlardan sağlarken, günde 80 milyon varile yakın petrol tüketiyoruz ve bu rakamın 2025’te 120 milyon varile ulaşacağıtahmin ediliyor.* Bilimciler çözüm için temele, Güneş’e yöneliyor. Fakat güneş ışınlarının doğrudan elektriğe dönüştüren fotovoltaiklere değil. Vaat ettiği ümitleri onlarca yıldır gerçekleştirememiş olan fotovoltaikler, hala pahalı ve verimsiz olup, dünya elektriğinin ancak binde birkaçını sağlayabiliyor.
Akıllı yatırımcılar daha ziyade, bitkilerin ve diğer organizmaların güneş ışınlarını moleküllerin kimyasal enerjisine dönüştüren fotosentez sürecini, genetik yöntemlerle taklide çalışan biyologların yenilikçi yaklaşımlarına yöneliyor. Fotosentez tabii, fosil yakıtların asıl kaynağını oluşturuyor. Geçmiş zamanlarda, güneş ışınlarını soğuran bitkilerin ve organizmaların kalıntıları yerkabuğunda birikintiler oluşturdu ve buralarda, milyonlarca yıl süren bir değişim sonucunda, kömür, petrol ve doğal gaza dönüştü. Bu fotosentez mirasının çoğunu, iki asırdan kısa bir sürede tüketmiş bulunuyoruz. Dolayısıyla bazı bilimciler, çeşitli canlı organizmaları daha verimli enerji üreticilerine dönüştürmenin aracı gözüyle baktıkları genetik mühendisliğinden medet umuyor.
Mikroplardan manolyalara kadar uzanan organizmalar çeşnisinde, fotosentez biyokütle oluşturuyor. Su (H2O) ve karbondioksit (CO2) ile ışık enerjisi, yani Güneş ışınları, karbohidratlar ve oksijen üretir. Normal olarak, gaz halinde hidrojenin oluşumunu tetikleyen doğal bir enzim olan hidrojenaz, bu süreçte roloynamaz. Fakat mikroplarda, hidrojenaz enzimlerinin etkinliğini teşvik edecek genetik müdahalelerde bulunmak mümkün. Sonuçtaki ürün, daha az oksijen ve daha fazla hidrojen üreten, değiştirilmiş bir fotosentez sürecidir. Golden, Colorado’daki Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı halen, yeşil alglerin sıradan bir türü olan ‘Chlamydomonas reinhardtii’nin fotosentez sürecini yönlendirmek suretiyle, güneş enerjisini doğrudan ve sürekli olarak hidrojene dönüştürmeyi başarmış durumda. Biyolog Michael Seibert ve çalışma arkadaşları, fotosentez sırasında sülfatı esirgemek suretiyle hidrojenazı aktifleştirebildiklerini farketti. “Bu, bir alge günler boyunca hidrojen ürettirebileceğinizi gösteren hoş ve küçük bir sistem. Aslında şu an bunu, yaklaşık altı ay süreyle, sürekli olarak yapmış bulunuyoruz.” ‘Fotosentezle hidrojen’ sürecinin verimini ve ölçeğini endüstriyel üretim ölçeğine tırmandırmak, zorlu bir uğraş olacak. Fakat tuhaf görünüyor olmakla beraber, çamur havuzu görüntüleri yakında, enerji analistlerinin düşüncelerinde dans ediyor olabilir. Seibert farklı bir senaryo öneriyor: “ABD’deki 200 milyon yolcu taşıma aracının yakıt hücreleriyle çalıştığını, ki bu olabilir, ve bizim bu süreci %10 dönüşüm verimiyle çalıştırabildiğimizi düşünün. O zaman, bu 200 milyon aracın çalışması için gereken hidrojenin tümünü üretmek için, kenarları yaklaşık 150 km olan bir kareye eşdeğer biyoreaktör alanı, yani hidrojen sızdırmayan üstü kapalı havuzlardan oluşan bir saha gerekecek.”
*