Bionikus levél – Új oxigénforrás a Földön

Napjaink egyik legégetőbb problémája az esőerdők pusztulása és a globális felmelegedés. Az esőerdők, mint tudjuk a Földünk tüdejeként működnek: az általunk belélegzett oxigénnek mintegy 30%-át innen nyerjük. Arról nem is beszélve, hogy ezek a területek több ezer állat- és növényfajnak adnak otthont.

Mindezek ellenére napjainkban az ember minden percben egy focipálya méretű területen pusztítja ki az esőerdőt: azért, hogy a növényzet alatt elterülő termékeny földterület bevethetővé váljon. Lassan nyilvánvalóvá válik – bár ezt sokan tagadják –, hogy ez negatívan hat Földünk klímájára. Igen elszomorító a helyzet, de mégis úgy tűnik, hogy lassan feleszmél az emberiség, és bizony tudományos erőfeszítések is születnek a Földünk védelmében.

Harvardi kutatók ugyanis elkészítették az első fotoszintetizálásra alkalmas, ember által előállított bionikus levelet. Az új szerkezet tulajdonképpen ugyanazt teszi, mint egy átlagos, természetben fejlődött levél, azaz a Nap energiáját használva kivonja a széndioxidot, és víz segítségével számunkra belélegezhető oxigént termel. A normális levelekkel ellentétben a bionikus levél közel tízszer annyi oxigént tud termelni, mint a természetben fellelhető társa, így papíron sokkal hatékonyabbnak tűnhet. Ha a géplevélhez szükséges alapanyagok és a létrehozásához szükséges szerkezetek elérhetőbbek lesznek, nem csak oxigént, de napenergiát is lehet majd kinyerni az ügyes eszközből. Így talán egy napelemeknél is korszerűbb – bár napenergia termelésére egyelőre nem hatékonyabb – kütyü prototípusa lehet most az amerikaiaknál.

Daniel G. Nocera, a bionikus levél megálmodója szerint a szerkezetet a fejlődő országokba kéne eljuttatni az energiaellátás megoldásáért, de akár az esőerdők irtásának megfékezésére, vagy legalább a károk csökkentésére is használni lehetne a projektet.

Egyelőre nagyon ígéretesnek és sci-fi-szerűnek tűnik ez a kezdeményezés. A lehetőség, hogy a közeljövőben már nem lesz szükségünk a Föld ökoszisztémájára a fennmaradásunkhoz, új reményekkel kecsegtet. A technológiát sokrétűen fel lehetne használni, például egy űrbázist is létre lehetne hozni ezzel az eszközzel, ahol önmagától termelődne az oxigén. (Persze a naprendszerünket nem lehetne elhagyni ezzel a bázissal, de a lehetőség benne van.)

Sajnos a bionikus levél nem költséghatékony. Egy levél létrehozása több millió dollárba kerül, és egyelőre a hibajavítása is költséges. Viszont a levél működtetése nagyon kevés energiát vesz igénybe, mivel önmaga is energiát termel.

A tesztek során a levél nem kevesebb, mint 16 napig működött probléma nélkül. A szerkezet ezenkívül képes vizet hidrogénre és oxigénre bontani, ráadásul a legújabb 2.0-ás változatban alkohol alapú üzemanyagot is tud készíteni. Összességében minden kilowatt-órányi elektromosságért 130 grammnyi CO₂-t tud kinyerni 23000 liter levegőből, aztán még 60 gramm izopropanol üzemanyagot is termel ennek tetejében. Vagyis mindenképpen több mindenre képes, mint egy átlagos levél.

„Fogtam a napot, a vizet, a levegőt, és valamit csináltam belőle, ráadásul tízszer olyan jól, mint a természet, és ez jóérzéssel tölt el.”  Daniel G. Nocera