WEST LAFAYETTE, Ind. – Amikor Bernie Tao a gazdákkal beszél, azt mondja nekik, hogy bár lehet, hogy nem veszik észre, ők olajbárók.
Az általuk ellenőrzött olaj azonban nem a föld alatt van. A tetején növekszik, a kukorica és a szójabab növényei a földjükön.
Lehet, hogy fekete arany helyett zöld arany, de Tao azt jósolja, hogy a következő évtizedekben a növényi olaj ugyanolyan nélkülözhetetlenné válik a mindennapi életben, mint manapság a fosszilis tüzelőanyagok.
"Az 1970-es években először kóstolhattuk meg, milyen volt, amikor az üzemanyag elkezd elfogyni" - mondja Tao. „Három évtizeddel később kezdjük látni egy újabb nagy kőolajválság kezdetét. És ennek egy része a fogyasztói kereslet, amely jelentősen megnőtt. A fogyasztóknak tetszik ez a cucc!"
Bárki, aki ezen a nyáron a benzinszivattyú előtt áll, és nézi a számok gördülését, azon tűnődhet, vajon nem fognak-e csökkenni az árak. Tao rámutat, hogy hosszú távon nem.
"Az egyszeri felhasználású erőforrások, amelyeket nem megújuló erőforrásoknak is neveznek, mint például a kőolaj, problémát jelentenek, mert végül elfogy" - mondja. "Végül át kell állnunk a nem megújuló erőforrások használatáról a megújuló erőforrások használatára."
De Tao és mások azt mondják, hogy a közönséges szántóföldi növényekben, például a kukoricában és a szójában már megvan a lehetőség arra, hogy néhány évtizeden belül gazdaságunk motorjaként felváltsa a kőolajat.
"A bioalapú gazdasággal minden évben új nyersanyagokat állíthat elő, így nincs ilyen jellegű probléma" - mondja.
Bár a legtöbb bioüzemanyaggal kapcsolatos megbeszélés az etanolról szól, nem ez az egyetlen lehetőség, mondja Tao. "A kőolaj nyilvánvaló helyettesítői a növényi olajok és zsírok, mivel ugyanolyan kémiai alapszerkezetük van, mint a kőolajé" - mondja.
Az etanol az alkohol egy fajtája, amelyet növényi anyagok erjesztésével állítanak elő. Noha jó üzemanyag, vannak hátrányai, mondja Tao. "Az etanolgyártás gazdaságossága a technológia fejlődésével javul" - mondja. "Az etanolnak azonban két problémája van: nem robban fel, mint a benzin, és képes felszívni a vizet, ami oxidációt, rozsdát és korróziót okozhat."
Tao szerint a növényi olajok manipulálásával lehetséges kőolaj-helyettesítő létrehozása.
A fosszilis tüzelőanyagok valamikor, több millió évvel ezelőtt növények voltak, ezért logikus, hogy mind a ma használt fosszilis tüzelőanyagok, mind a növények által termelt olajok kémiailag hasonlóak. Mindkettő szénhidrogénként ismert vegyi anyagok láncaiból áll.
A szénhidrogén egy szénatom, amelyet hidrogénatom vesz körül. A metán, a legegyszerűbb szénhidrogén, egyetlen szénatom, amelyet négy hidrogénatom vesz körül. A benzin 7-10 szénhidrogén hosszúságú. "Valójában az oktán szó nyolc szénatomot jelent egy láncban" - mondja Tao.
Minél rövidebb a szénlánc, annál robbanékonyabb az üzemanyag, és annál nagyobb a motor teljesítménye.
A probléma az, hogy a növényi olajok 14-18 szénatomosak. "A dízel üzemanyag 15 szénatomos, ami közel azonos méretű a növényi olajokéval. Ezért először biodízel üzemanyagként alkalmazzák" - mondja Tao. "A mai benzinmotorokban nem lehet növényi olajat égetni, mert túl hosszú a szénhidrogénlánca."
Tao szerint létezik egyfajta növényi benzin előállításának lehetősége rövidebb szénláncú növényi olajokból.
"Nem meglepő, hogy léteznek rövidebb láncú növényi olajok" - mondja. "A kókuszolaj, a trópusi olajok és a hasonló növényi olajok ésszerű benzinszerű tüzelőanyagot képezhetnek. Lehetséges a növények transzgenetikus módosítása is, hogy ilyen hosszúságú zsírsavakat tartalmazó növényeket állítsanak elő."
Tao azt mondja, hogy a jövő tudósai genetikailag módosíthatják a kukoricát és a szóját – amelyek már most is a két legmagasabb olajhozamú növény – olyan növényi olajok előállítására, amelyek egyfajta benzinné alakíthatók át."Tudna üzemanyagot előállítani növényi olaj és etanol kombinálásával? Valójában ezek kombinációja úgy tűnik, hogy jól illeszkedik a mai motorszerkezetekbe" - mondja.
Nem az üzemanyag az egyetlen kőolaj felhasználási terület, mondja Tao. "Ha megnézi, hol használják a kőolajat, akkor a legtöbb alkalmazást a tinták, festékek és bevonatok teszik ki."
A kémikusok évtizedek óta tudják, hogyan lehet megváltoztatni a kőolaj szénhidrogén-láncait krakkolásnak és reformálásnak nevezett eljárásokkal. A rövidített szénhidrogénláncokat festékek és vegyszerek oldószerbázisaként használják. A hosszabb láncokat – akár 200 szénhidrogént – műanyagnak nevezik. De ezek a termékek növényekből is elkészíthetők.
Tao szerint a második világháború előtt a legtöbb festék, bevonat és ragasztó növényi olajokból vagy más növényi termékekből készült. „A közeljövőben ezeknek a termékeknek egy része visszaáll a növényi olajok használatára a kőolaj helyett” – mondja Tao."Vannak latex festékek, amelyek hamarosan megjelennek a piacon."
Ez nem új ötlet: Henry Ford híresen a ruházattól az autó lökhárítókig mindent növényi olajokból készített, hogy megmutassa, hogy ez meg is valósítható. Múlt év januárjában pedig a Dow Chemical Co. és a Cargill Inc. bejelentette, hogy megkezdi a kukoricából készült új műanyagok gyártását.
Ennek ellenére a legtöbb termék továbbra is kőolajból készül, nem pedig növényekből. Tao azt mondja, ha körülnézünk, több ezer olyan terméket láthatunk, amelyeket valaha olyan növényekből készítettek, amelyek ma kőolajtermékekből készülnek. „Egyébként gyertyák” – mondja, és feltart egy szójababolajból készült áfonyaillatú gyertyát. "Csak az elmúlt 60-70 évben voltak általánosak a paraffinviasz gyertyák."
Az Indiana Soybean Board által szponzorált éves verseny részeként a purdue-i diákok számos olyan terméket készítettek, amelyek a kőolajtermékeket szójababolajjal helyettesítik, például gyertyákat, zsírkrétákat, síviaszt és tűzgyújtókat.
"Nincs nagy igény a tudósokra szójababolajból készült születésnapi gyertyák vagy zsírkréták kifejlesztésére" - ismeri el. "De ezekkel a termékekkel a diákok biztonságosan dolgozhatnak. És ha már tudják, hogyan kell dolgozni a növényi olajokkal, jobb helyzetben lesznek ahhoz, hogy az elkövetkező 40 évben más új termékek létrehozásában is segítsenek.
"Ahogy a fekete arany gazdaságról a zöld arany gazdaságra váltunk, szükségünk lesz olyan mérnökökre, akik tudják, hogyan kell növényi anyagokból termékeket készíteni. Ezért dolgozunk együtt ezekkel a diákokkal, hogy most ilyen típusú termékeket készítsünk."
A kőolaj iránti igény soha nem fog megszűnni, de a kérdés az, hogyan fogjuk felhasználni – mondja Tao. "A műanyagok 200 szénatomos petróleumláncból készülnek" - mondja, miközben megérinti számítógépe monitorának házát. "Kőolajat fogunk spórolni, hogy olyan dolgokat készítsünk, amelyeket más módon nem tudunk."
