Napelem is lehet a dohányból, nemcsak tüdőrák

Nemsokára flakonokban árulhatják a napelemoldatot. A fosszilis energiaforrások lecserélésére a legváratlanabb helyeken bukkannak fel újabb és újabb lehetőségek: most épp a dohányföldeken. Mesterséges fotoszintézissel kísérleteznek Kaliforniában, az eredmények ígéretesek.

Mozaikvírussal programozzák át a sejteket

Egy ideje azzal próbálkoznak a kaliforniai Berkeley Egyetem (UCB) kutatói, hogy a dohánynövények sejtjeinek újraprogramozásával gyakorlatilag lemásolják a fotoszintézis folyamatát. Az eljárás során egy általuk kifejlesztett, úgynevezett mozaikvírust vetnek be, mely szó szerint szintetikus napelem-sejtekké alakítja át a dohánynövény egyes sejtjeit. A vírus emberre ártalmatlan.

A műveletet már kifejlett növényeken végzik, melyeket aztán a hagyományos módon is hasznosíthatnak. A vírust tartalmazó oldatot egész egyszerűen a dohánylevelekre permetezik, majd nincs más dolguk, mint várni, amíg az elvégzi, amit rábíztak: megfertőz egy sejtet, aztán ugyanúgy terjed tovább, mint a vírusok általában. A különbség csak annyi, hogy ahelyett, hogy önmagát másolná le újra és újra, ez a speciális vírus arra programozza a sejteket, hogy olyan struktúrákat hozzanak létre, amiket normális esetben nem tennének.

Ahogy a fertőzött sejtek formálódnak, mesterséges kromofórák (egy molekula bizonyos hullámhosszú fényt elnyelő, tehát az anyag színéért felelős eleme) keletkeznek, melyek képesek a fényt nagy energiájú elektronokká alakítani. Az egyes kromofórák azután precíz módon egymáshoz csatlakoznak. A Berkeley kutatói szerint a mesterséges fotoszintézis létrehozásához atomi pontosságra van szükség, ezért próbálkoznak sejtprogramozással, a nanotechnológia és a szerves kémia összekapcsolásával.

A kutatás gyakorlatilag egy olyan, a természetben jól működő rendszert utánoz, melyet több millió évnyi evolúció fejlesztett tökélyre. A növények módszere igen hatásos arra, hogy a napfényből cukrot és egyéb energiaforrásokat gyártsanak. Úgy tűnik, az UCB tudósai jó úton haladnak afelé, hogy hamarosan ugyanazzal a módszerrel állítsanak elő energiát, mint a fotoszintetizáló növények.

Vadonatúj termék egy réges-régi növényből

Mivel az apró struktúrák a növények belsejébe zárva még nem termelnek elektromosságot, nem magukból a növényekből készül a napelem. A teljesen kifejlett és learatott dohánylevelekből egy speciális folyadékban kioldják a struktúrákat, aztán ezt a folyadékot felviszik valamilyen műanyag- vagy üvegfelületre - így készül a dohányból nyert napelem.

Az újfajta napelem élettartama mindenképpen rövidebb lesz ugyan, mint a hagyományos, szilícium-, fém- és félvezető- vagy műanyag alapú, valamint polikristályos berendezéseké, de sokkal olcsóbban és környezetszennyező vegyszerek használata nélkül előállítható, ráadásul lebomlik. Ha a termék elkészül - amire valószínűleg még éveket kell várnunk -, szinte bármilyen felületre fel lehet majd vinni, és egy flakonban elfér.

A Berkeley Egyetem sejtbiológusai egyébként nem csak dohánynövényekkel kísérleteztek. A vírust teljesen kihagyva Matthew Francis és kollégái az E.coli baktériumba is sikeresen beoltották a kromofóra-előállító géneket, és e baktériumból is képesek voltak az apró napcellákat kivonni.

A dohányból és más elő organizmusokból nyert napelem persze egyelőre csak a tesztelés fázisában van, de ha az eljárás elterjed, az gyökeresen változtathatja meg a mai napenergiaipart, ráadásul a dohánytermesztőkre is nagy hatással lesz. Ha a módszer beválik, kiszélesedhet a felvásárlók köre, a termelők a cigarettagyárakon kívül a napenergia-fejlesztőkkel is üzletelhetnek, ez pedig valószínűleg sok farmot, kisebb-nagyobb gazdaságot ment majd meg a csődtől.