Такие тополя предполагается использовать для производства биотоплива, причем — конкурентоспособного. Дело в том, что природное ископаемое топливо — ресурс исчерпаемый, дорогой и довольно дефицитный. К тому же возрастающие темпы его использования приводят к катастрофическим последствиям, связанным с загрязнением окружающей среды.
Поэтому требуется создание новых видов топлива на основе принципов безотходного производства из легко возобновляемого сырья. Такой подход сочетает в себе бережное отношения к природе и низкую экономическую стоимость, поэтому является одним из наиболее эффективных, рассказывает СОРАН.info.
В этом направлении особенно интересны исследования, направленные на разработку способов ускоренного получения растительной биомассы для дальнейшей ее переработки в биотопливо. Наиболее распространенным сырьем для этих целей выступает целостная древесина, либо остатки от производства пиломатериалов (ветки, щепа, опилки, обзол, пни), которые мелко дробятся, спрессовываются в брикеты и используются в качестве горючего. Однако эти методы имеют существенный минус — недостаток сырьевой базы.
Увеличить скорость развития и биомассу деревьев можно с помощью обработки лесных плантаций специальными гормонами роста. Но такой способ является экономически не выгодным, поскольку он сопряжен с повышенными трудо- и энергозатратами.
Таким образом, как считают иркутские ученые, наиболее перспективны в этом направлении подходы, основанные на применении методов генетической инженерии. Они позволяют создавать растения, которые будут естественным образом синтезировать гормоны роста в большом количестве и, в результате, набирать биомассу значительно быстрее. Это позволяет существенно снизить себестоимость древесины, поскольку отпадает необходимость в промышленном производстве фитогормонов и механической обработке ими растительных плантаций.
Тополь был выбран в качестве объекта для получения биотоплива потому, что он является одним из самых быстрорастущих деревьев в Сибири, хорошо переносит заморозки, устойчив к вредителям и обладает высокой способностью к регенерации. Кроме того, его древесина характеризуется высокими экологическими показателями. Таким образом, частичная замена углеводородного топлива на полученное при переработке тополя будет способствовать снижению вредных выбросов, образующихся при сжигании нефтепродуктов и угля.
Ученые планируют получить деревья, которые будут развиваются в несколько раз быстрее, чем их природные аналоги.
Разработка начинается с проектирования генно-инженерной конструкции, которую затем встраивают в растительные клетки. Из них получаются маленькие деревца — длительное время их выращивают в пробирках в специальной питательной среде. Только после нескольких этапов проверки и подтверждения того, что растения обладают всем необходимым набором свойств, они могут быть высажены в теплицы для культивации, размножения и поддержания чистой линии.
Но, в общем, методы генной инженерии позволяют получать растения с необходимым набором свойств во много раз быстрее, чем это происходит естественным образом в природе. Однако внедрять их в сельское хозяйство и промышленность мешают определенные препятствия. Дело в том, что на сегодняшний день российским законодательством запрещена культивация генетически модифицированных растений в открытом грунте. Поэтому на первых этапах генномодифицированные тополя будут выращивать их в закрытых теплицах на опытных участках. Как только они покажут свою эффективность, вопрос об их использовании в промышленных масштабах возникнет сам собой.
Ученые считают, что смогут создать такие растения, которые не будут самостоятельно размножаться в дикой природе и никак не повредят ей. Сейчас проект получил финансовую поддержку, став победителем конкурса молодежных исследовательских проектов «Энергия Молодости». Основную часть полученных средств ученые предполагают потратить на приобретение реактивов для генно-инженерных манипуляций, закупку нового современного оборудования и программного обеспечения. Также в перспективе — организация чистой лабораторной зоны.
В перспективе полученные трансформированные растения нужно будет сохранить и защитить от возможных угроз со стороны окружающей среды. Есть планы по приданию им новых полезных свойств, таких, например, как устойчивость к насекомым-вредителям и низким температурам.
Фото: В. Павличенко
