Varför ska vi ha konstgjorda löv och konstgjort kött?

I laboratorierna arbetar allt fler forskare med konstgjort kött. Nu har dessutom en forskare från prestigefyllda Harvarduniversitetet fått stor publicitet i svenska media för sitt förslag om att göra konstgjorda löv som ska producera bränslen för att ersätta fossila bränslen. Forskaren heter Daniel Nocera och det var Kungliga Vetenskapsakademien som stod för lanseringen av hans forskning, som tidigare publicerats i den ansedda vetenskapstidskriften Science. Svenska Dagbladet och Vetenskapsradion har hakat på.

Vetenskapsradion har genom åren gång på gång kommit tillbaka till temat artificiell fotosyntes, och på Uppsala universitet finns forskning i ämnet. Professor Nocera har funnits med i nyhetsrapporteringen i många år.

Låt oss kritiskt läsa artikeln i Svenska Dagbladet om professor Noceras idéer. Rubriken är inte så tokig: ”Konstgjort löv omvandlar koldioxid till dyrbart bränsle”. Reportern har insett att det inte är någon billig lösning på energiförsörjningen. Ändå ägnas idén en helsida i tidningen.

”Enkelt uttryckt lagrar vi solljus på flaska, i form av bränsle”, säger professor Daniel Nocera. Hans forskarteam har utvecklat en metod som innebär att man härmar naturens fotosyntes, men gör det på ett effektivare sätt.

Det artificiella lövet som man utvecklat är en skiva med mörkt överdrag som fångar in solstrålningen och slår sönder vattenmolekyler till väte och syre. Därefter tar bakterier vid och slår ihop vätet med kolatomer från luftens koldioxid och bildar ett bränsle, som enligt Daniel Nocera kan göra världen oberoende av olja. Det producerade kolvätet kan ersätta allt det vi idag kan göra med petroleumprodukter: allt från bensin och flygbränsle till plast och asfalt. Vi kan skapa en framtid helt utan kol, olja eller gas, där vi använder luftens koldioxid som råvara och binden den med hjälp av solenergin. Det viktigaste med det artificiella lövet är att ”det löser den stora utmaningen med många förnybara energikällor: att lagra energin”.

Principen är förstås bra, men det finns några hållhakar, och de antyds redan i Svenska Dagbladets rubrik. Professor Nocera medger att hans teknik ”aldrig kommer att bli billigare än kol, olja och gas”, och att vi därför måste sätta ett pris på utsläppen av koldioxid. Den största utmaningen är finansieringen, säger han.
Låt oss se lite på de konstgjorda lövens prestanda. Och låt oss jämföra med konventionell bioenergi, som gör precis samma sak som det konstgjorda lövet: använder solenergi för att binda luftens koldioxid och producera lagringsbara och energirika kolväten.

• Tekniken uppges vara tio gånger så effektiv som naturens fotosyntes. Vad betyder det? Ett odlingssystem kan teoretiskt med högproduktiva odlingssystem ge upp mot 2 procent energi, räknat som andel av det infallande solljuset. Låt oss säga att Nocera kan binda 20 procent av solenergin. Det är jämförbart med mycket bra solceller. En solcellspark ger i praktiken under 10 procent om man räknar på utbytet i förhållande till markytan (se också min blogg 12 januari). Det är oklart om Nocera har räknat på utbytet från sin cell, eller från en hel anläggning. Tio gånger så effektivt innebär att vi ska jämföra den konstgjorda lövodlingen med en tio gånger större odling av energigröda. För att klara samma energiproduktion som en eukalyptusodling eller oljepalmsodling ger behöver vi använda en yta som är en tiondel. Det låter kanske bra, men det handlar om mycket stora industriella ytor. Istället för skogar och plantager får vi industrilandskap.
• Den höga kostnaden speglar att vi använder en mängd material, istället för de levande material som växterna själva tillhandahåller.
• De artificiella löven behöver vatten, precis som riktiga löv. Kanske kan man reducera vattenbehovet och använda sämre vatten. Men nog känns det som att man lika gärna kan använda vattnet till att bevattna levande växter, om man nu kan få fram tillräckligt med vatten. Konstgjorda löv är inte ett ökenprojekt.

Vad är då vinsten jämfört med att satsa på odling av biogrödor? Att man kan använda annan, ofruktbar mark? Men det argumentet bygger på en föreställning om att det inte finns odlingsmark för att odla mer energigrödor.

Ett par saker är positiva med artikeln i Svenska Dagbladet. Daniel Nocera påpekar att man i ett bränsle kan lagra 50 – 100 gånger mer energi än i ett batteri. Han ger därmed ett av de starkaste argumenten för bioenergi som metod att fånga solenergi. Han pekar också på behovet av koldioxidbeskattning.

I slutändan avgörs naturligtvis valet av energilösning av ekonomin. Med en koldioxidskatt på de fossila bränslena får marknaden avgöra vad som är effektivast: att satsa på dyra artificiella löv eller naturliga löv och blad på träd eller andra energiväxter.

Vad som är intressant med rapporteringen kring Daniel Nocera är vetenskapsjournalisternas fascination för teknik som härmar de levande biologiska processerna. En parallell är rapporteringen om industriodlat kött. Lars Wilderäng i Jordbruksaktuellt tar upp den frågan i en krönika 14 september. Både när det gäller konstgjort kött och konstgjorda löv som ger biobränslen finns det en föreställning om att vi ska skydda naturen och minska den mänskliga miljöpåverkan genom att undvika att odla och föda upp djur. Det är en tankefigur som också lockar många av de moderna urbana miljövännerna.

/Kjell