Роланд Хорн (Roland Horne) из Стэнфордского университета (США) смог продемонстрировать, что ДНК способна существенно продвинуть поиски дешевой возобновляемой энергии – причем в таких условиях, которые ранее считались разрушительными для ''молекулы жизни''.

Геотермальная энергетика в последнее десятилетие незаметно претерпевает изменения очень серьезных масштабов. В США, Исландии и ряде других стран мира идет переход от использования тепла поверхностных гейзеров к эксплуатации горячих подземных пород, встречающихся, в отличие от гейзеров, повсеместно. Закачивая на глубину воду с поверхности, люди неизбежно раскалывают нагретые породы, которые из-за контакта с прохладной жидкостью начинают резко сжиматься. После растрескивания вода легко распространяется по образовавшимся трещинам и быстро закипает. Собирая образовавшийся пар, можно получить дешевый источник тепловой энергии для наземных турбин.

В теории подобные геотермальные станции кажутся крайне выгодными, но на практике успехи геологов в работе с ними пока оставляют желать лучшего. Пробурить первую скважину и расколоть подземные породы несложно – по сути это гидроразрыв пласта, издавна применяемый в нефтедобыче и в последние годы обеспечивший бум сланцевого газа, а затем и сланцевой нефти. Сложнее со второй частью головоломки – бурением второй, производительной, скважины, по которой наверх будет подниматься нагретый водяной пар. Дело в том, что оптимальные глубины для таких электростанций лежат в диапазоне от 3 до 5 километров, и проследить, в каком именно направлении пошла закачанная вода, на такой глубине очень сложно.

Попытки использовать для этого традиционные средства – частицы флуоресцентной краски или радиоактивные метки – пока показали довольно удручающие результаты. Из-за высокой температуры многие виды маркеров неработоспособны под землей, и их использование уже привело к инцидентам с некорректным бурением второго типа скважин, которые в итоге оставались ''сухими''. Те же маркеры, которые не разлагаются при высокой температуре, могут месяцами путешествовать по сложной системе подземных трещин. Из-за этого часто невозможно понять, где кончаются маркеры из старых скважин и начинаются те, что были закачаны позднее, уже в новые скважины.

Роланд Хорн предложил свое решение этой проблемы – использование в качестве маркеров синтетической ДНК. Ее легко сделать слегка разной по длине, варьируя количество базовых оснований (элементов макромолекулы ДНК). Синтезируя молекулы разной длины, можно точно отделить ДНК, введенную при бурении скважины N, от той ДНК, что была введена при бурении скважины N+10 или N+110.

Но как быть с общеизвестным фактом – ДНК быстро разлагается при температурах выше 50 градусов? Хорн обернул короткую синтетическую ДНК вокруг микрошарика из кварца, а сверху накрыл получившийся объект еще одной кварцевой оболочкой. Кварц термостоек, а кроме того – прозрачен в инфракрасном диапазоне, из-за чего быстро избавляется от избытков тепла, рассеивая тепловую энергию с ИК-лучами. В ходе опытов, проведенных в лаборатории Хорна, удалось показать, что такая ДНК-кварцевая метка полностью сохраняет свою читаемость при температурах до 150 градусов по Цельсию на протяжении шести часов. Как отмечает Роланд Хорн, типовой разрыв по времени между бурением первой (гидроразрывной) и второй (пароотводящей) скважин составляет именно несколько часов, в связи с чем его разработку уже сейчас можно применять в экспериментальных геотермальных электростанциях, использующих тепло сухих подземных пород.

Хотя новинку еще предстоит опробовать в полевых условиях, специалисты, работающие в отрасли, уже сейчас высоко оценивают ее. По их словам, она существенно облегчит движение к конечной цели геотермальной энергетики – чистой электрогенерации, которую можно получать в любом месте Земли, круглые сутки, двенадцать месяцев в году – и при этом по весьма умеренным ценам.