Gress på tanken

Foreløpig sitter Somerville på et tomt kontor i en øde gang ved University of California, Berkeley. Snart blir det livligere rundt ham. Han skal lede et splitter nytt institutt for biologisk energiforsk­ning. Det er oljeselskapet BP som har bevilget 500 millioner dollar over ti år, etter sigende et rekordartet beløp for et slikt samarbeid. Avanserte biodrivstoffer er hovedtema for det nye instituttet som spleiser landbruksforskere ved University of Illinois med energieksperter, kjemikere og molekylærbiologer i Berkeley. Institutt­lederen ser store muligheter for biologiske alternativer til bensin og diesel:

 

– På lang sikt kan de bli det dominerende drivstoffet. USAs samferdselsminister har satt som mål at 30 prosent av drivstoffet som brukes i transport skal komme fra biomasse i 2030. Det er et rimelig mål, sier Somerville. 

I Illinois og andre steder har landbruksforskerne lenge arbeidet med å finne høyt gress og andre plante­slag som gir mest mulig biomasse per kvadratmeter dyrket mark. Det handler om å høste energien i solskinnet så effektivt som mulig. I Berkeley vil de bruke mye av kreftene på neste skritt – å omdanne cellulosen i plantevevet til flytende drivstoff på en billig og energieffektiv måte. Sommerville forklarer at den viktigste teknologiske utfordringen er det kjemikere kaller «depolymerisering»:

 

– Det betyr å kutte de kjemiske forbindelsene mellom sukkermolekyler slik at man frigjør sukkeret. Det skrittet er ikke nødvendig når man lager etanol fra sukkerrør, som de gjør i Brasil. Men når man lager etanol av mais her i USA, må maisstivelsen først brytes ned til druesukker. Der gjøres svært effektivt av et enzym som heter amylase.

 

Sukker og stivelse er som kjent mat, og utgjør bare mindre deler av plantene. Håpet er å finne en like effektiv metode for å bryte ned cellulose – byggematerialet i plantenes stilker, stammer og blader. I likhet med maisstivelse, er cellulose en såkalt polymer av druesukker. Det vil si at cellu­losemolekylene i sin tur er bygget opp av mange mindre druesukkermolekyler.

 

– Det vi leter etter er et enzym eller en syntetisk katalysator som effektivt og billig kan bryte ned cellu­losen til druesukker, sier Somerville.

Biodrivstoff er et kontroversielt tema for tiden, og Somerville skynder seg å understreke at sosiale, økonomiske og økologiske konsekvenser av å satse på biodrivstoff også blir et viktig forskningstema for det nye instituttet. Han har tro på at det går an å bygge ut biodrivstoff uten at det fører til knapp­het på matvarer – hvis det gjøres på den rette måten.

 

– Jeg tror ikke mangel på dyrkbar jord er årsaken til problemene med matforsyning. For å ta et eksempel: Maisåkre i Afrika gir bare rundt 20 prosent så store avlinger som like store åkre i USA. En viktig grunn er et parasittisk ugress som er utbredt i Afrika. Vi kjenner teknologien som skal til for å drepe ugresset med sprøytemidler, men afrikanske bønder har ikke råd til det.

 

Somervilles visjon er at en prosent av planetens landareal en dag kan levere like mye drivstoff som nå hentes fra oljebrønner:

 

– Hvis vi hadde brukt en prosent av verdens land­areal og utnyttet bare en prosent av sollyset som treffer det arealet, ville vi få like mye drivstoff som verden bruker i dag. Vi bruker bare 12 prosent av landarealet til å dyrke mat (i tillegg kommer arealene som brukes til beite) – så det er ikke utenkelig at vi kunne bruke en prosent til drivstoff.

Kollegene i Illinois arbeider allerede med planter som høster to prosent av solenergien, hvis man ser på hvor mye kjemisk energi som er lagret i plantene. Etter bearbeiding til flytende drivstoff synker effektiviteten til rundt en prosent. I liten skala oppnår altså forskerne den nødvendige energieffektiviteten – hvis man ser bort fra prisen. Somerville tror det etter hvert vil bli mulig å produsere store mengder biodrivstoffer til en akseptabel pris:

 

– Vi trenger ikke mer enn rundt en halvering av kostnadene for å være konkurransedyktige.

 

Men det er ikke nødvendigvis sprit på tanken som er løsningen, sier Somerville.

 

– Selv om vekten i dag er på etanol, begynner vi nå å vurdere kjemikalier som ligner mer på diesel og bensin. En fordel er at de er mer kompatible med den eksisterende infrastrukturen – bensinstasjoner, transportsystemer og så videre. Dessuten krever etanolproduksjon destillering for å fjerne vann, noe som selvsagt bruker energi. Det finnes andre kjemikalier som ikke er vannløselige og som automatisk skiller seg fra vannet. En del av grunnen til at etanol er så populært er at vi har en 5000 år gammel teknologi for å lage det!  I løpet av den tiden har man gjort stadige forbedringer av gjæringsprosessen. Men det er mange fordeler med andre kjemikalier, og med dagens teknologi tror jeg det er mulig å utvikle bedre løsninger.

 

Somerville er motstander av den amerikanske statsstøtten til maisbasert etanol, som mange mener har vel så mye preg av landbrukspolitikk som av miljø- eller energipolitikk.

 

– Personlig så jeg helst at subsidiene forsvant. Fordelen er at slike virkemidler skaper produksjons­kapasitet og øker interessen for biodrivstoff. Vi har nå en ganske stor industri her i USA, med rundt 150 etanol­fabrikker og kanskje 60 anlegg som produserer biodiesel. Men det er en fare for at vi låser oss fast til dagens teknologier. Du bygger en ny infrastruktur for maisbasert etanol, og du skaper nye næringsinteresser...  Jeg ville foretrekke å erstatte all maisbasert etanol med drivstoffer fra cellulose, men det kan bli vanskeligere som en følge av at vi har låst oss til de løsningene som allerede finnes.

En annen bekymring er at spesielle problemer med maisbasert etanol kan gi alle slags biodrivstoff et dårlig rykte. Et eksempel er advarslene fra nobelprisvinner Paul Crutzen om utslipp av klimagasser fra kunstgjødsling av energivekster (omtalt i Klima 4-2007):

 

– Det er muligens relevant for maisetanol, men energivekstene vi arbeider med for cellulosebasert biodrivstoff trenger kanskje ikke gjødsel i det hele tatt, understreker Somerville. 

 

 

– Hvis dere importerer etanol fra Brasil er det antakelig en god ide hvis du ser på karbonregn­skapet isolert. Den europeiske politikken for biodiesel mener jeg er en katastrofe. Det er dårlig arealbruk, og ødeleggende for miljøet. Men Øst-Europa har stort potensial for å dyrke biodrivstoff på en mer bærekraftig måte, sier Somerville.

Siden 60-tallets studentopprør har universitetet i Berkeley vært kjent for radikale politiske holdninger og miljøaktivisme. Både biodrivstoff og BPs dominerende rolle i finansieringen av det nye Energy Biosciences Institute er kontroversielt i universitetsmiljøet. Somerville unnskylder seg ikke for partnerskapet med olje­industrien:

 

– Jeg mener denne typen samarbeid er akkurat det vi som et universitet bør drive med. Jeg ser på samarbeidet med energisektoren som en annen form for aktivisme enn den Berkeley er kjent for, men likevel som aktivisme, i og med at vi forsøker å utløse endring. Forresten vil jeg gjerne gi honnør til BP for å velge nettopp Berkeley, hvor de sosiale og miljømessige aspektene ved arbeidet vårt garantert vil bli nøye gransket.

 

– Nei, jeg oppfatter kritikken deres som sterkt politisk motivert. Jeg tror de og jeg har svært forskjellige ideer om hva et universitet skal være. Etter mitt syn er det ikke er særlig nyttig med akademikere som sitter på sidelinjen og skyter på selskapene som leverer energien vi bruker. Det som trengs for å forandre verden er å gå inn i arbeidsrelasjoner med de selskapene som kan levere løsninger. Ved å ha nær kontakt med energiselskaper har vi muligheten til å forsikre oss om at universitetsforskningen er velinformert om hva som skjer i den virkelige verden. Vi får muligheten til å ha en kollegial dialog med energiselskapene om muligheter for å forandre energi­sektoren, og vår forskning kan bidra til slike endringer.