هل تخيلت أن يأتي اليوم الذي نستطيع فيه استخدام حوض مليء بالطحالب في توليد كهرباء تكفي لإضاءة المنزل أو تشغيل السيارة؟!..
ربما بات هذا اليوم قريبا حيث قطع العلماء شوطاً كبيرا في سبيل تحقيق هذا الحلم.
فقد طور الباحثون طحالب تتميز بقدرتها على إنتاج الهيدروجين 13 مرة أكثر من أية طحالب طبيعية أو مهندسة سابقًا.
وقد سبق أن استخدمت الطحالب والكائنات ذات الخلية الواحدة في إنتاج الهيدروجين، إلا أن الجديد هو نجاحهم في جعل الطحالب تنتج الهيدروجين في كافة الظروف وبكميات لم يسبق لها مثيل، وهذا يعني أن المتر المكعب الواحد من الطحالب قادر في المستقبل على إضاءة البيت، وتسخين الماء، و ربما تشغيل سيارة.
ففي أثناء إجراء تجارب على طحالب وحيدة الخلية من نوع (Chalamydomonas Reinhardti)، نجح الباحثون في وقف عمل جين معين ينسق بين عمليات إنتاج الطاقة (الميتاكوندريا) في الطحالب وعملية التحليل الضوئي.
وهذا الجين مسئول عن التحكم في سلسلة عمليات كيميائية تؤدي إلى إنتاج الهيدروجين من النبات عن طريق تحليل ضوء الشمس، كما أنه مسئول عن حقيقة مفادها أن الطحالب لا تنتج الهيدروجين إلا عن طريق حرمانها مما يكفيها من الأوكسجين والضوء والكبريت. وهكذا فإن وقف عمل هذا الجين جعل الطحالب تنتج الهيدروجين في كافة الظروف وفي الشروط الهوائية والضوئية الاعتيادية.
وسبق للعلماء أن نجحوا في جعل الطحالب تنتج الهيدروجين عن طريق تعريضها لظروف تُحرم فيها من الأوكسجين والضوء والكبريت، إلا أن هذا الإنتاج لم يحركهم خطوة تذكر على طريق إنتاج الطاقة من خلايا الوقود بشكل تجاري.
ونجح الفريق في رفع قدرة الطحالب على استخدام الضوء الساقط عليها إلى 2%، أي 20 مرة أكثر من أية طحالب أخرى في العالم.
وطلبت وكالة الطاقة البديلة في الولايات المتحدة رفع قدرة الطحالب على استخدام الضوء الساقط عليها إلى 5% لعمل مفاعل بيولوجي صالح للاستخدام التجاري.
ويعمل فريق العمل الماني بالتعاون مع فريق علماء آخر من جامعة بريسبن الاسترالية لبلوغ هذه النسبة في الصحراء الاسترالية، ويستخدمون هناك بركا (أحواض مائية صغيرة) من الطحالب لإنتاج الهيدروجين ورفع نسبة استخدام الضوء من قبلها إلى 5% خلال خمس سنوات من الآن.
وقد تمكن باحثون أمريكيون من قبل من توظيف قدرات نبات السبانخ الطبيعية لتحويل أشعة الشمس إلى طاقة ، وصنع خلية شمسية على شكل شطيرة من السبانخ ، يمكنها إمداد الكومبيوترات والهواتف المحمولة بالطاقة الكهربائية في المستقبل.
وتعد السبانخ من أكفأ النباتات الورقية، نسبة إلى حجمه ووزنه، من حيث توظيفه لأشعة الشمس في إنتاج الطاقة.
كما نجح باحثون بجامعة فرجينيا في تطوير جزيئات تستخدم في تحويل الماء إلى وقود هيدروجينى ، في عملية تسمى التخليق الضوئي الصناعي.
ويمكن أن يستخدم ضوء الشمس في تحويل الماء إلى عناصره الأولية الهيدروجين والأكسجين ، ولكن هذا لا يتم بصورة طبيعية حيث يتطلب وجود مادة محفزة للتفاعل وهى المادة التي نجحوا في تخليقها.
وقد تمثل التحدي الذي واجه العلماء في استخدام الضوء لتجميع الإلكترونات، حتى يمكن استخدامه في توليد الطاقة ، وقد نجح الباحثون في اختراع آلة الجزيئات التي تستخدم الضوء لتوليد الإلكترونات التي تساعد في تحويل الماء إلى وقود هيدروجينى.
