Felívelőben a zöld vegyipar
A vegyipar is tetemesen kiveszi részét ebből a rohamos fogyasztásból, a kitermelt kőolajnak általában 7-10 százalékát igényli. Érthető, hogy rendkívül erősen növekszik a kereslet a helyettesítő, főleg a természetben megújuló anyagok iránt. Kukorica, cukorrépa, különféle szalmák és szénák, faanyagok, illetve a belőlük kinyerhető cukrok, keményítők, cellulózok, amellett géntechnológiával módosított baktériumok, fehérjék is szerepelnek a "zöld" vegyipar ígéretes jelöltjei között.
Kézenfekvő a gondolat, hogy megújuló, természetes anyagokat használjon a kémiai ipar. A gondot eddig elsősorban a költségek jelentették. Napjainkig a biológiai alapanyagok nemigen voltak versenyképesek a kőolajjal, de még a jó öreg szénnel sem. Ez a "gond" azonban egyre inkább elenyészik, ahogyan emelkednek a kőolajárak, részint a kereslet nyomán, részint a legfontosabb lelőhelyeken szinte állandósult politikai zűrzavarok miatt. Kétségtelenül az is hátráltató tényező, hogy a biológiai termékekből nyerhető üzemanyag vagy kémiai alapanyag előállításához teljesen új - olykor még csupán kutatási, jobb esetben már kísérleti stádiumban lévő - technológiai módszerek és eszközök kellenek: egyebek között hatalmas méretű és energiafaló fermentorok, kényes centrifugák, a megfelelő minőséget előállító drága tisztítóberendezések. A gyógyszeripar már régóta használ ilyeneket, csakhogy náluk kifizetődik, mert a vegyiparhoz képest töredék menynyiségekkel dolgoznak, amelyeknek egységnyi (például egy kilogrammra vonatkozó) ára nagyságrendekkel nagyobb, mint például műanyagok esetén. Mindenesetre tetemes beruházást igényel egy megújuló (biológiai) alapanyagokkal működő új vegyi gyár: szakértők szerint milliárd euróban mérhető értékben.
A termények között az egyik ígéretes jelölt a kukorica, amit különösen az Egyesült Államok támogat. Nem meglepő, hiszen hatalmas térségeikben termő kukoricájukat így lényegesen kedvezőbben tudják értékesíteni, mint egyszerű élelmiszerként. De nemcsak az USA, hanem Magyarország is érdekelt lehet bioalapanyagok előállításában, mert mi is nagyobb eséllyel és kedvezőbben értékesíthetjük gabonafeleslegeinket. Mindenesetre a világban már igen kedvező eredmények születtek. Így például egy nebraskai agrárkonszern állít elő, (a Cargill kukoricából tejsavat, a műanyaggyártás egyik alapanyagát) évi 140 ezer tonnás mennyiségben. Eljárásukban a kukorica keményítőjét először glukózsziruppá bontják le, ebből lesz, hasznos baktériumok segítségével, a tejsav. Láncreakcióval a tejsavmolekulákat polimerizálják, így áll elő a fontos alapanyag, a PLA (Poly Lactid Acid, vagyis poli-tejsav). A PLA nagyon sokrétűen alkalmazható a műanyagiparban: egyebek között készülhetnek belőle szálak jól szellőző, levegőt áteresztő textíliákhoz, csomagolóanyagok, eldobható étkezési eszközök. Külön előnyük ezeknek az anyagoknak, hogy hulladékként biológiailag lebonthatók, és amellett a technológiai maradványaik is felhasználhatók, például trágyázási adalékként. Járulékos, inkább gazdasági előnynek számíthat, hogy az új technológiák seregnyi innovatív kisvállalkozást hívnak életre, kutatóhelyekről, egyetemekről kirajzó "sarjadék" (spin-off) vállalatokat, amelyek gyorsan és rugalmasan oldanak meg egy-egy jó ötletet. Ilyen például a bostoni MIT műegyetem által alapított Metabolix cég, amely főleg a nagyon jól átalakítható, a kőolajbázisú alapanyagokat kitűnően helyettesítő PHA (poli-hidroxil-alkaonát) előállítására specializálódott. A PHA- baktériumok anyagcseréjében keletkezik, és azok energiatartalékául szolgál. A Metabolix kutatói genetikusan módosítottak baktériumokat, amelyek így feleslegben állítanak elő PHA-t. Egyébként a derék egysejtűeket kukoricakeményítővel táplálják. A Metabolixnak sikerült elérnie, hogy az eddig ismert eljárásokkal elért 25 százalékos koncentrációt 85 százalékra növelték. Tavaly óta már működik egy kísérleti üzemük, és 2008-ban tömeges méretű gyártásuk is beindul.
Bonyolultabb a nagy tömegben keletkező anyagok, a fa, a szalma, az egyes füvekből származó széna esete. A szerkezetüket alkotó lignin- és cellulózmolekulák ugyanis igen nehezen bomlanak le. (Láthatjuk, hogy az elhalt fák is milyen sokáig megmaradnak.) Különleges kémiai, fizikai és biotechnológiai eljárások kellenek a szilárd molekulaláncok széttöréséhez. Nagyon ígéretesnek tűnik az Izlandon idén beinduló kísérleti üzem, amely egyelőre évi 20 ezer tonna árpaszalmát és csillagfürtszénát dolgoz fel. A gyár az autóiparban használatos kopogásmentesítő benzinadalékot állít majd elő természetes anyagokból. Egy másik lehetőség a karlsruhei Műszaki Kémiai Kutatóintézetből származó pirolíziseljárás a nagy szalmamolekulák széttörésére. A szalmát forró homokban 500o Celsius-fokra hevítik. Ekkor először egy fekete színű olajkoksz (az ún. slurry) keletkezik, amelyet hidrogénből és szén-monoxidból álló szintézisgázzá alakítanak. E gázokból azután üzemanyagot, metanolt vagy különféle kemikáliákat állítanak elő, egyelőre kísérleti üzemben. A kőolaj helyettesítése mellett nagy előnye lehet e technológiának, hogy a jelentős mennyiségben termelődő, gyakorlatilag értéktelen szalmától is meg lehet szabadulni.
Ám a kísérleti üzem még csak az egyik, bár nagyon lényeges közbenső lépés a nagyüzemi gyártásig. Amennyiben itt meggyőzőek az eredmények, következik a jól ismert léptéknövelés szakasza, amikor több nagyságrenddel (akár százszoros, sőt ezerszeres) nagyobb mennyiséget kell egyenletesen jó minőségben és gazdaságosan előállítani. A gazdasági tényező egyelőre nemigen kerülhető meg. Például a megújuló természetes anyagokból előállítható poli-tejsav, a PLA kilogrammonkénti ára jelenleg mintegy duplája, vagy annál is magasabb, mint a több mint fél évszázada ismert és jól bevált, kőolajból petrokémiai technológiával gyártotté. Bár az is valószínű, hogy mire a zöld vegyipar is ennyi idős lesz, az addigra kiérlelt technológiákból származó termékek ára is lezuhan.
