„Ropáci“ - ekologické čistenie uhlia

Chemici z Brookhaven National Laboratory, USA vypestovali baktériu, ktorá si pochutnáva na uhoľných kontaminantoch z uhlia. Dokážu zbaviť uhlie síry, ťažkých kovov a ďalších toxických nečistôt. Pri spaľovaní sa práve zo síry tvorí škodlivý plyn oxid siričitý. Mnohí bádatelia sa snažia využiť prírodu na odstraňovanie „neporiadku”, ktorý človek na Zemi pácha, v tomto prípade sa znečisteniu dokonca pokúsili predísť a pomocou baktérií premenili bežné uhlie na environmentálne atraktívny zdroj. Bádatelia Lin a Premuzic, vyvinuli bakteriálne kmene, ktoré trávia ropu; najskôr však museli nájsť mikroorganizmy, ktoré dokážu prežiť v extrémne drsných podmienkach, pretože pri príprave uhlia na použitie v elektrárňach sú vysoké teploty a veľké tlaky bežné. Priamo v prírode (napr. na geotermálnych miestach v južnom Pacifiku a Severnej Amerike) zozbierali niekoľko typov baktérií. Baktérie pestovali v pôde s obsahom hrubej ropy a tie kmene, ktoré prežili, odmenil stravou, ktorá obsahovala ešte viac surovej ropy. Proces opakovali, kým neizolovali mikroorganizmy, ktoré dokázali prežiť iba na rope ako jedinom zdroji živín. Potom vedci začali nahradzovať malé množstvá ropy uhlím a postupne získali baktérie, ktoré „konzumovali” iba surové uhlie. Novovyvinuté kmene patria k bakteriálnym druhom Leptospirillum ferrooxidans a Thiobacillus ferrooxidans.

Tieto mikroorganizmy rozkladajú organické molekuly prítomné v uhlí na jednoduchšie molekuly, ktoré sa spaľujú účinnejšie ako normálne uhlie alebo sa dajú konvertovať na uhoľné plyny či tekuté palivo rýchlejšie. Baktérie zároveň odstraňujú síru a iné kontaminanty, vďaka čomu je výsledné palivo čistejšie. Okrem toho vedci zistili, že niektoré novovyvinuté mikroorganizmy sa viac hodia napr. na extrahovanie síry, iné sú majstrami v odstraňovaní ťažkých kovov a niektoré sa dokážu zamerať na oxid dusíka, ktorý je najpodstatnejšou zložkou smogu. Mali by sa teda dať vyvinúť kultúry, ktoré sú mimoriadne vhodné na rozličné typy uhlia. Vedci dúfajú, že v blízkej budúcnosti proces otestujú v elektrárni.

Nemeckí chemici vyvinuli zasa nový „zelený” spôsob čistenia nafty. Ich metóda ponúka hneď niekoľko výhod: je potenciálne lacnejšia, nepoškodzuje životné prostredie a odstraňuje väčšinu ťažko odbúrateľných zlúčenín síry. Pri spaľovaní fosílnych palív sa zo síry, ktorá sa v nich nachádza, tvorí plyn oxid siričitý (vytvára kyslý dážď). Súčasný spôsob čistenia palív je nákladný; palivá sa katalyticky ošetrujú vodou, ktorá vymýva síru (katalyzátor zlučuje vodík so sírou a vzniká plyn hydrogénsulfid). Pomerne veľa zvyškovej síry ešte v palive ostáva, a tak elektrárne musia svoje spaliny aj naďalej čistiť.

Nová čistiaca technológia využíva na odstraňovanie síry z nafty ekologické rozpúšťadlo. Andreas Jess s kolegami z Technického inštitútu v Aachene, Nemecko, používajú „iónové kvapaliny” - ide o soli, ktoré sa topia pri teplotách pod 100 °C. Neprodukujú škodlivé výpary a na rozdiel od vody rozpúšťajú mnohé organické zlúčeniny. Vedci identifikovali „iónové” kvapaliny, ktoré reagujú so zlúčeninami s obsahom síry v nafte, ale nie s palivom samotným. Fyzikálno-chemickou reakciou extrahujú sírové zlúčeniny z nafty do kvapaliny. Po niekoľkých takýchto extrakčných krokoch sa obsah síry v syntetickom analógu nafty znížil na cieľovú hladinu, ktorú ako hraničnú od roku 2005 schválili viaceré krajiny. Technika funguje - hoci menej účinne - aj v skutočnej nafte, ktorá je oveľa komplikovanejšou zmesou sírových zlúčenín. Sírové „iónové” kvapaliny sa v priemyselnom meradle dajú recyklovať a použiť v ďalších extrakčných krokoch. Pretože celý postup prebieha pri teplotách a tlaku, ktoré sú oveľa nižšie ako tlak a teplota používané pri tradičnej vodnej - hydrogenačnej metóde, operačné náklady sa značne znižujú.

(kab)