2012. december: tudomány, atomenergia, jegyzet, portré, orvostudomány, egyetem, disszemináció, közlekedés, innováció, tanulmány, zöldkörnyezet, hulladékgazdálkodás, megújuló energia, it

Határon átnyúló együttműködés segíti a biogáz-technológia elterjedését

A hosszú távon fenntartható fejlődés egyik fontos előfeltétele környezetünk megóvása a növekvő energiaigény kielégítése mellett. A kettős cél elérése érdekében elkerülhetetlen a megújuló energiahordozók fokozódó használata, különösen a biológiai eredetű alapanyagok energetikai hasznosítása. Az olyan országok számára, mint amilyen hazánk is, amely fosszilis energiahordozókban nem bővelkedik, de kiváló a mezőgazdasága, kiemelten fontosak a modern biotechnológia segítségével elérhető, egyre hatékonyabb energiatermelési eljárások. Ilyen a biogáztermelés.


A szerves anyagokat biogázzá, azaz metánná vagy hidrogénné alakító fermentációs eljárások a megújulók közül is kiemelkednek azzal, hogy egyedül ezek képesek a hulladékkezelési és energiatermelési feladatokat egyszerre ellátni. A biogáz olyan megújuló energiahordozó, amely a szerves anyagok anaerob (levegőtől elzárt környezetben végzett) lebontása során keletkezik. Sokféleképpen hasznosítható, miután kivonják belőle a felesleges gázkomponenseket, el lehet égetni gázkazánban, vagy gázmotor és generátor segítségével áramot termelhetünk vele. A tisztított biogázt biometánnak is nevezik, ez gyakorlatilag megegyezik a földgázzal, és minden olyan célra felhasználható, amire ma a fosszilis, importált földgázt használjuk.

A biogáz-technológiákban összetett mikrobaközösségek alakítják át a szerves anyagot. Az általában több száz különféle mikroorganizmusból álló csapat nagyon finoman szabályozott mikroméretben működő táplálékláncot alkot, ahol egyes résztvevők élete a társaiktól függ: hasonlóan az emberi közösségekhez, vannak közöttük olyanok, amelyek együttműködnek, de persze olyanok is, amelyek versengenek egymással. A körülményekhez és a táplálék-összetételhez rugalmasan alkalmazkodva stabilan tud működni egy ilyen rendszer a biogáz fermentorban éppúgy, mint például a kérődző állatok összetett gyomrában. A két folyamat között a lényeges különbség, hogy a tehénben sokkal gyorsabban megy végbe ugyanannak a silókukoricának a lebontása, mint az ember építette biogázerőművekben. Tehát sok tanulnivalónk van még a természettől.

A biogáztermelő bonyolult folyamat minden részletét nem ismerjük. Azt már korábban megfigyelték, hogy az egyik olyan körülmény, ami sebességmeghatározó lépés, a biomassza le­bomlása során keletkező hidrogén mennyisége. A mikrobák egyik csoportjának működését gátolja a hidrogén, a metánter­melők egy másik csoportja viszont hidrogént igényel. Az ellentétet nyilvánvalóan nehéz feloldani az összezárt közösségben.

A Szegedi Tudományegyetem (SZTE) Biotechnológiai Tanszékén folyó, több évtizedes kutatás egyik figyelemre méltó eredményeként megállapították, hogy bizonyos, hidrogén­termelésre is képes baktériumoknak a „természetes” közösségbe juttatásával kibékíthető a két mikrobacsoport közötti ellentét, a beavatkozás eredményeként az egész rendszer hatékonyabban, tehát gazdaságosabban dolgozik. Az eljárást nemzetközi szabadalom védi, amelyet az egyik legnagyobb biogáz-berendezéseket gyártó német cég vásárolt meg, hogy ipari léptékű technológiává fejlessze. A példa jól mutatja, hogy a biogázképződéshez vezető mikrobiológiai eseménysor megismerésével a mikrobákat szorgosabb munkára lehet ösztökélni, ami a technológia gazdaságosságának javulását eredményezi.

A modern molekuláris biológia rohamosan fejlődő eszköztára lehetővé teszi, hogy közelről bepillanthassunk a parányi élőlények összetett világába; az úgynevezett metagenomikai módszerekkel bármikor pillanatfelvételt készíthetünk, és a közösség tagjait, azok működését rögzíthetjük a genetikai örökítő anyaguk­nak néhány évvel ezelőtt elképzelhetetlen gyorsaságú „leolvasásával”. Sok ilyen állóképből azután összerakható az egész rendszer viselkedése, dinamikus változása. Ilyen vizsgálatok az SZTE és az MTA Szegedi Biológiai Központ összefogásával folynak.

A több évtizedes szegedi tapasztalatot két, határokon átnyúló tudományos együttműködéseket támogató pályázat segítségé­vel a Novi Sad-i Egyetem és két temesvári egyetem kutatóival kialakított közös program keretében adják át és fejlesztik tovább. Az együttműködést segíti a Magyar Biogáz Egyesület, a civil szervezet a Zöld Ipari Magazin szervezésében 2012. novem­ber 27-én a biogáz témában Budapesten tartott konferen­cia meg­rendezésében szakmai támogatóként működött közre.

A kutatások anyagi feltételeit a HURO/1001/193/2.2.2. CBC EU projekt (akronim: RESGAS2011) forrás biztosítja.•

Jelen cikk tartalma nem feltétlenül tükrözi az Európai Unió hivatalos álláspontját.

 
Innotéka