Danske forskere har fundet en banebrydende måde at høste solens energi på Kilde: Politiken.tv / Jens Dresling

Viden og tech

Professor: »Vi har opfyldt den gamle hippiedrøm om at kunne leve af lyset alene«

Et dansk forskerhold har fundet ud af, at man kan bruge solen og planters grønne klorofyl til at lave en tør skive træ om til klimavenlig bioethanol i rekordfart. Med lidt held kan det for alvor sætte skub i den grønne omstilling, spår forskerne.

Viden og tech

»Vi har opfyldt den gamle hippiedrøm om at kunne leve af lyset alene«

Vi står i den tropiske regnskov i drivhusene på Rolighedsvej 23 på Frederiksberg i København. Budskabet kommer fra professor Claus Felby fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet, der er i selskab med sine to forskerkolleger, italienske David Cannella og tyske Klaus Benedikt Møllers.

De er glade, storsmilende og klar til at demonstrere deres nye opdagelse, der med held kan revolutionere energisektoren og reducere fremtidens udledning af CO2.

En opskrift med stort potentiale

Foran dem står et rullebord af stål med fem ting: en tør skive træ, en bunke græs, en flaske med svampeenzymer, en lyskilde og en kolbe med en knaldgrøn væske. Væsken er grøn, fordi den indeholder det grønne klorofyl fra planter, som forskerne har udvundet fra spinat.

Professoren står med træskiven i favnen, mens de to kolleger putter græs ned i den grønne væske og tilsætter enzymer. Som prikken over i'et tænder de for lyskilden, som kan lyse med alle regnbuens farver. De vælger at bade blandingen i rødt lys.

»Hvis det ikke havde været overskyet i dag, kunne vi have brugt solen som lyskilde«, siger professoren, mens en dyse fra loftet sprøjter forstøvet vand ud over en chiliplante med røde frugter i det fugtige drivhus.

Forskerne har prøvet dette forsøg hundredvis af gange, og de ved, at reaktionen kan blive så kraftig, at proppen i flasken bliver skudt af som et missil, så de bagefter må rense deres måleudstyr. I dag har forskerne i bedste tv-køkken-stil snydt lidt og viser det potentielle enderesultat af reaktionen: en glaskolbe hvor bunden er dækket af knaldgrønne sukkerknalder.

Foto: Rune Pedersen

»I stedet for græs kunne vi have taget denne træskive, lavet den til træflis og puttet det ned i blandingen. Resultatet ville være det samme: træets plantefibre i form af cellulose ville blive slået i mindre stykker og ville hurtigt og nemt kunne omsættes til energirig sukker, som man gennem en gæringsproces kunne lave biokemikalier eller biobrændstof ud af. Nogle af de reaktioner, der i dag tager 24 timer kan ved hjælp af Solen gøres på blot ti minutter«, siger Claus Felby om reaktionen, der stjal hans nattesøvn i 30 dage, fordi han ikke kunne fatte, hvad han og hans forskere havde gang i og var i tvivl om, det var drøm eller virkelighed.

Fænomenet er døbt 'omvendt fotosyntese'

Det er virkelighed, og i dag bliver det offentliggjort i et af verdens førende videnskabelige tidsskrifter Nature Communications, fordi det med opdagelsen også er lykkedes de tre forskere og deres kolleger i samarbejde med det danske biotekfirma Novozymes at kortlægge et nyt naturfænomen. Et fænomen, der foregår i skovbunden over alt på kloden, hvor svampe og bakterier effektivt nedbryder gamle plantedele ved netop at høste solenergi fra plantens solfangere i form af klorofyl. Energien bliver overført til mikroorganismernes enzymer og aktiverer dem så meget, at de kan slå hul på planternes cellevæg og få adgang til plantens energirige indre.

»Så den reaktion som vi kan lave i vores kolbe, er en naturlig proces, som svampe og bakterier har lavet i millioner af år, uden at vi har haft kendskab til det. Ingen har vidst, at svampene derude kører på sollys«, siger Claus Felby.

LÆS MERE

Forskerne kalder det nyopdagede fænomen for 'omvendt fotosyntese'. For modsat den almindelige fotosyntese, hvor solen får en plante til at vokse, så sætter solen her gang i en modsatrettet proces, som nedbryder planten.

»Det en vigtig brik til at forstå verdens kulstofkredsløb. Enzymernes soldrevne evne til at slå hul på planternes cellevægge, har vi døbt ’Thors hammer’«, siger Claus Felby og fortæller, at Københavns Universitet har taget patent på det hårdtslående og soldrevne enzymsystem.

Fra planteaffald til bioethanol

Forskerne glæder sig ikke kun over den nye viden om vores natur. For de er optimistiske med, at man på sigt vil kunne udnytte den nye viden til at effektivisere produktionen af kemikalier og brændstof fra biomasse som halmballer, papiraffald eller udtjente sukkerplanter og gøre det mere konkurrencedygtigt til det sorte alternativ olie eller kul, der udleder markant mere CO2 under forbrændingen.

LÆS MERE

»Vi tror på, at man ved at invitere lyset ind i de biologiske reaktorer eller rustfrie ståltanke kan gøre produktionen af bioethanol meget mere effektiv. For i dag er der ikke tænkt lys ind i processerne. Vi skal til at tænke anderledes og i fremtiden vil reaktorer og tanke måske være lavet af materialer, hvor lyset kan trænge igennem, og fabrikkerne vil måske komme til at ligne drivhuse. Alternativt kunne man forestille at man puttede en lyskilde ned i de mørke ståltanke«, siger Claus Felby.

Foto: DRESLING JENS

De svampeenzymer, som forskerne har arbejdet med er ikke nye i en videnskabelig og en industriel sammenhæng. Enzymerne, som bliver kaldt monooxygenaser, blev opdaget af en norske forskergruppe og den danske biotekvirksomhed Novozymes tilbage i 2010. I dag sælger Novozymes den type enzymer til blandt andet tre store fabrikker i henholdsvis Norditalien, USA og Brasilien, hvor man laver bioethanol ud af plantemateriale.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Annonce

»Hvis man tilsætter disse svampeenzymer til processen, hvor man laver planterester om til bioethanol, så fordobler man effektiviteten i systemet. Nu viser vores samarbejdspartnere fra Københavns Universitet, at man med et nyt svampeenzym kan øge aktiviteten yderligere og op til en faktor 100, hvis man blander dem med planters grønne klorofyl og tilsætter sollys. Det er fantastisk spændende, og vi vil nu undersøge i samarbejde med Københavns Universitet, om vi også kan få det til at virke i stor skala. Tiden vil vise om den nye epokegørende viden også kan få en praktisk betydning og gøre produktionen af biobrændstof så billig og effektiv, at det i fremtiden kan konkurrere med oliepriserne og bane vejen for den mere miljø- og klimavenlige energikilde«, siger forskningsdirektør Claus Crone Fuglsang fra Novozymes.

Sten på vejen til succes

Mens universitetsforskerne drømmer stort, er biotekvirksomheden dog forsigtig med at love guld og grønne skove.

»Man skal igennem mange trin, når man laver bioethanol fra planterester. Det er en dragende tanke men måske også lidt for godt til at være sandt, at man kan speede processen op ved blot at tilsætte klorofyl til tankene og så bade det i lys. Derudover er klorofyl jo dyrt, hvis man skal købe det rent. Så vi skal i tænkeboks for at finde ud af, hvordan vi kan udnytte lysets og klorofylets lovende potentiale, og det er vi allerede gået i gang med sammen med forskerne fra universitetet«, siger Claus Crone Fuglsang.

Forskningsdirektøren fortæller, at produktionen af bioethanol fra planterester stadig er i sin spæde vorden, men han glæder sig over, at fabrikker i Norditalien, Brasilien og USA begynder at vise lovende takter, så de så småt begynder at kunne sælge bioethanol til markedsvenlige priser.

»For eksempel bliver benzinen i USA blandet op med 10 procent bioethanol, og man har planer om at lade andelen stige til hele 15 procent. Bioethanolen får oktantallet til at stige, øger forbrændingen og mindsker forbrug af fossile brændstoffer. I Brasilien tænker man at øge andelen af 2. generations bioethanol i benzin til hele 27,5 procent«.

Europa er mindre ambitiøse end USA og Brasilien

I Europa er ambitionerne ikke så høje, når det gælder bioethanol. Det gældende EU-krav om tilsætning af bioethanol til benzin er 5,75 procent, som blev indført i 2010. I europæisk sammenhæng er det Italien og Finland, der går forrest. For klimaets og miljøets skyld, tænker forskningsdirektøren, at det er på høje tid, at Europa begynder at bruge mere bioethanol som transportbrændstof.

»I Europa får bønderne støtte, hvis de lader være med at dyrke deres jord. Man burde overveje at investere i at dyrke noget i stedet, hvor de overskydende planterester kunne bruges til at lave Europas egen bioethanol«, siger forskningsdirektøren.

Tiden vil vise, om det aktuelle danske gennembrud på kortere eller længere sigt, vil få Europa på andre tanker.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Annonce

Mars kan også få glæde af opdagelsen

Måske kan vores naboplanet Mars også få glæde af den danske opdagelse, hvis astronauter, der skal kolonisere den røde planet i fremtiden, hvis de tager lidt alger, gær, klorofyl og svampeenzym med i bagagen.

»Man vil sagtens kunne dyrke alger på Mars, fordi der er masser af CO2 i atmosfæren. Når den tomme raketmotor så skal fyldes op, kan man høste algerne og lave raketbrændstof ud af det med vores soldrevne metode. For der er masser af sol på Mars og den lille smule ilt, der er i atmosfæren er nok til at drive reaktionen« siger Claus Felby og smiler ved tanken om det syrede fremtidsperspektiv, der vil gøre det muligt for astronauterne at komme hjem igen.

Den aktuelle forskning har modtaget 2,3 millioner kroner i støtte fra Det Frie Forskningsråd, og Novozymes har forsynet Københavns Universitet med enzymer.

Annonce

Mest læste

  • Annonce

Annonce

For abonnenter

Annonce

Forsiden

Annonce