Fagstoff

Syntetiske celler i eit energi- og klimaperspektiv

Publisert: 16.02.2011, Oppdatert: 04.03.2017

Kan syntetiske bakteriar og algar bli den perfekte løysinga som både skaffar oss drivstoff utan forureining og reduserer drivhuseffekten? Eller kan slike kunstige livsformer på vidvanke skaffe oss større problem enn vi hittil har klart å førestelle oss?

En mann står foran flere tanker med grønn væske.J. Craig Venter i eit nytt drivhus ved selskapet sitt Synthetic Genomics i California i juli 2010. Venter ønskjer å skape liv (bakteriar, algar og til og med plantar) som kan nyttast til industriell produksjon og mellom anna erstatte fossilt brensel.   

 

 

To bioreaktorer med alger.Kan syntetiske algar i framtida produsere olje som kan haustast frå overflata i store tankar, samtidig som algane lever og produserer kontinuerleg? Kva om dei slepp laus?   

 

 

Bønder planter ris nord i Vietnam.Risplanting på åker sett under vatn.  

 

 

Kunst: En mann sitter på en menneskelig hjerne og beskuer jordkloden.Global tanke – tid for ettertanke. Omgrepskunst som kan representere kva påverknad den menneskelege intelligensen har og har hatt på utviklinga på jorda.   

 

Hydrogen

Hydrogen er utpeikt som ein av dei mest lovande energiberarane og drivstoffa i framtida, men det må kunne framstillast utan utslepp og ved bruk av minst mogleg energi. Forskarane som skapte den første syntetiske bakterien, ser på bakterien som det første leddet i utviklinga av organismar som kan ete karbondioksid (CO2) og spytte ut hydrogen (H2) ved fotobiolyse. Om dette stemmer, kan syntetisk biologi kanskje gi oss ei framtid der drivstoff til bilar kan produserast overalt og dermed ikkje lenger er ei mangelvare. I visjonen sin meiner forskarane at denne utviklinga vil gi lågare innhald av karbondioksid i atmosfæren og dermed redusere drivhuseffekten.

Den nye oljen

Algar som produserer oljar ved å bruke sollys og karbondioksid, har lenge vore kjende, men prosessen kan gjerast enklare og billegare ved å bruke syntetisk biologi for å endre DNA-et til algane. Ein kan kanskje lage algar som skil ut oljen, slik at ein slepp kostbare og tidkrevjande prosessar for å separere olje frå algane. Algane kan då leve vidare og halde fram med produksjonen sin. les mer

Denne prosessen kan kanskje redusere eller avskaffe behovet for dei petroleumsbaserte oljeprodukta vi har i dag, som skaper enorme utslepp av karbondioksid, og som verda har gjort seg så avhengig av. Store oljeselskap som ESSO og Texaco ser at oljereservane i verda er på tur ned, og har vist seg villige til å satse mykje pengar på syntetisk biologi som ein veg til å skaffe verda nok energi, i framtida òg.skjul


Død fisk flyter i olje.Oljekatastrofe.Vil denne typen produksjon av olje sørgje for eit lågare sannsyn for utslepp? Kva om denne algen slepp laus frå lukka anlegg? Korleis blir konsekvensane av eit ukontrollert utslepp av algar som kan formeire seg og produsere stadig meir olje? Vil det overgå oljeulykkene i våre dagar?

Dyrking av ris og sal av klimakvotar

Eit amerikansk selskap forskar på ein risplante som har fått sett inn DNA som gjer han i stand til å ta opp nitrogen frå lufta (nitrogenfikseringRotknollar med nitrogenbindande bakteriar (Rhizobium) på ein soyaplante. Alle plantar treng nitrogen for å kunne lage protein, klorofyll og arvestoff m.m. Sjølv om lufta inneheld nesten 80 prosent nitrogen (N2), kan ikkje plantane gjere seg nytte av det. Plantar tek opp det nitrogenet dei treng, gjennom røtene og helst som nitrat (NO3-).Det er ingen plantar som på eiga hand kan ta opp nitrogen frå lufta, men somme artar, som erteplantar, kløver, or og lupinar, får lett tilgang til nitrogen fordi dei lever i symbiose med mikroorganismar som bind nitrogen.Slike plantar har knollar på røtene der desse mikroorganismane, som ikkje toler oksygen, lever. Den rikelege tilgangen på nitrogen gjer at for eksempel lauvtreet or ikkje treng å spare på klorofyllet i blada om hausten, men lét det gå tapt ved lauvfelling.). Sidan gjødsling på oksygenfattig jord fører til denitrifiseringI jord med lite oksygen kan bakteriar bruke nitrat (NO3-) som oksygenkjelde, slik at nitrogen (N2) og drivhusgassen lystgass (N2O) blir frigitte og slopne ut i atmosfæren.Denitrifisering skjer under anaerobe forhold som i myr, vassjuk jord, på rismarker og liknande. Gjødsling under slike forhold er derfor både bortkasta og uheldig for miljøet. og utslepp av drivhusgassen lystgass (N2O) til atmosfæren, vil redusert gjødsling gi ein gunstig miljøeffekt. Det er vidare tenkt at bønder som dyrkar denne risplanten, skal kunne selje klimakvotar som ei biinntekt fordi denne metoden å dyrke ris på er klimavennleg.
Kva er fordelane med ein slik plante? Kven tener på han? Kva konsekvensar kan det få for det biologiske mangfaldet om genet som gir store vekstfordelar, spreier seg ved pollinering?

Energiløysingar for framtida eller potensielle nye miljøkatastrofar?

Styresmakter og private selskap hastar etter å finne løysingar for klimaendringar, befolkningsvekst, auka behov for mat, minkande oljereservar og aukande energibehov. Dette er med på å skape eit stort tempo i forskinga og at løysingar tufta på moderne bioteknologi blir tekne raskt i bruk. J. Craig Venter, ein kjend forskar som er ein av grunnleggjarane av syntetisk biologi, sa i eit møte arrangert av Bioteknologinemnda i januar 2009 følgjande: ”Kven kan seie nei til syntetisk biologi om det kan medverke til å løyse verdsomspennande kriser knytte til befolkningsvekst, matmangel og klimatruslar?”

I iver og optimisme over å kunne løyse eit miljøproblem kan vi komme i skade for å skape eit nytt. Teknologioptimisme har vi alltid hatt og vil vi alltid ha. Det ligg trass alt i menneskenaturen å søkje nye løysingar og å løyse problem. Det er då viktig at vi ikkje forhastar oss, men bruker føre var-prinsippet.

Om syntetisk biologi skal brukast til å løyse problema i våre dagar og behova i framtida utan at vi samtidig skaper nye miljøproblem, krev dette god innsikt i moglege konsekvensar av dei vala som skal takast.

Relatert innhald

Generelt