Změny klimatu, biotechnologie a energie

Není (bohudíky) v kompetenci biotechnologie posuzovat zda poručíme větru, dešti přidáváním MEŘA do nafty ani zda při dosažení alespoň 2,8 tuny řepkového semene po hektaru nevyprodukujeme víc CO2 , než kdybychom jezdili na čistou naftu a místo řepky zřídili pastvinu. Na to stačí zemědělské a průmyslové normy a trochu měření produkce CO2 z obdělávané půdy. Biotechnologie však může nabídnout zpracování odpadů na zdroje energie, pomoc takové agrotechnice, která spotřebuje energie co nejméně a vyvinout organismy, které by co nejlépe měnily sluneční energii na formu pro nás potřebnou.

Přírodě příznivé zdroje energie už fungují - řada zemědělských podniků vyrábí bioplyn, který namístě využije. Je otázkou selského rozumu, aby se bioplyn nevyráběl z kvalitní silážní kukuřice, ale skutečně z odpadu. V Holandsku mne zaujal „biotechnologický bachor". Jak známo, krávy přispívají ke skleníkovému efektu vypouštěním methanu, který vyrábí společenstvo prvoků a anaerobních bakterií v jejich bachoru. Takovýmto společenstvem osídlili fermentor, který zpracovával to, co v našich kontejnerech zapáchá pod názvem Směsný odpad. Ani papír netřídili a do fermentoru ho přidávali také. Výsledkem byl bioplyn skládající se hlavně z methanu, malého množství CO2 a trochy vodíku. Nadějný je výzkum podobného zpracování pilin a drtě odpadů dřeva.

Ani úspora energie při agrotechnice není nic nového. Transgenní plodiny obecně snižují počet výjezdů techniky do polí. Zavedení herbicid tolerantních plodin umožňuje omezit, až v některých případech zcela vynechat orbu. To ušetří naftu, a hlavně sníží oxidací humusu. Tím si půda nejen zlepší strukturu, ale vypustí méně CO2. Zavedení Bt plodin místo postřiku insekticidu je další energetický přínos, protože chemický průmysl vyrábějící insekticid, je spotřebitel energie a producent skleníkových plynů. Podobný efekt bude mít realizace projektu zavést do jiných plodin než jen leguminos schopnost vázat vzdušný dusík.

Obrovským potenciálem jsou rostliny, které neslouží jako potravina, ani jako krmivo, ale pěstují se právě jen jako zdroj energie. Tu mohou poskytovat v podobě biomasy, tedy hmoty svého těla složené z celulosy, škrobů, bílkovin a dalších látek. Příkladem je druh šťovíku, které se u nás zkušebně pro tento účel pěstuje, ale dala by se takto využít i křídlatka. Nelze opominout ani kultivaci řas v průtokovém prostředí, jak můžeme vidět v Třeboni v Opatovickém mlýně, nebo na zámku v Nových Hradech.

Druhou skupinou jsou rostliny hromadící tuky, z nichž lze případně vyrobit pohonné hmoty. Takovým příkladem je třeba jatrofa. Jde o keřík Jatropha curcus, alias dávivec černý z čeledi pryšcovitých, který patří do subtropické zóny, ale dá se i aklimatizovat na chladnější podnebí. Dosud ho znali snad jen správci botanických zahrad. Obyvatelé Střední Ameriky, Afriky a Asie z něj vyráběli svíčky a získávali projímadlo.

Obě skupiny rostlin jsou pro biotechnologii potenciálem proto, že zatím nepatřily k zajímavým pro šlechtitele. Jsou tedy nepopsaným listem. Změnění jejich genomu by muselo projít pouze ekologickými kriterii, potravinářské, které jsou nejnákladnější, by nebyly nutné. Jejich zavedení by také vylučovalo možnost náhodné nebo „náhodné" záměny za potravinářské, což vždy hrozí u průmyslových odrůd potravinářských plodin. V této skupině již v Belgii vyvinuli geneticky modifikovaný rychle rostoucí druh topolu.
Pak přichází biotechnologická „high-tech" - výroba uhlovodíků podobných naftě nebo dokonce vodíku z jenobuněčných řas průmyslovým způsobem. To by byla konverze sluneční energie na chemickou formu upravená tak, že by maximálně zjednodušila výrobní postup. Mnoho se očekává od současného projektu detailně poznat, co všechno žije v moři. Tam mohou čekat velká překvapení.

Všechny tyto možnosti mají jedno společné: zájem o ně, projevující se mj. velikosti finanční podpory, je přímo úměrný cenám nafty. Poněkud mírnější má vliv na zpracování odpadů, protože s těmi se něco musí udělat tak jako tak. Nejméně populární jsou způsoby, které vyžadují ornou půdu. Zejména v posledním roce se projevil světový nedostatek potravin a jejich cena rostla. Rada celosvětových organizací, FAO, OSN, je získat z dané výměry orné půdy, která nejenže je konečná, ale stále jí ubývá, co nevětší množství potravin. Pouze Evropa bojující s obezitou si může dovolit romantické zemědělství s malými plošnými výnosy. Není proto divu, že slyšíme, například od OECD, aby se to s pěstováním energetických plodin nepřehánělo. Ani z hlediska ochrany krajiny není žádoucí, aby každá volná plocha padla za oběť šťovíku nebo křídlatce. Ostatně jsou to obě zavlečené rostliny. Jedině snad uvedený topol by nejméně vadil na vhodně vybraných místech.

Kultivace řas má v každém případě budoucnost, zejména v oblastech, kde je dostatečně slunečno. S průmyslovou produkcí řas jsou ovšem malé zkušenosti - kvasinky a bakterie jsou již dávno „ochočené" klasickou biotechnologií, kdežto zvládnutí řas je teprve v počátcích. Na druhé straně máme dnes mnohem více nástrojů jak si přizpůsobit řasy svým potřebám, jako to naši předkové udělali s pšenicí, kukuřicí a bramborem.
V každém případě se jeví biologické využití sluneční energie schůdnější, řekněme i přirozenější a estetičtější, než mnohé navrhované čistě technické způsoby.

Autor: Prof. Jaroslav Drobník