Μια χημική ουσία από μόνη της μπορεί να μην κάνει ζημιά σε χαμηλή συγκέντρωση μέσα στο νερό, αλλά σε συνδυασμό με άλλες ουσίες, που η καθεμιά είναι επίσης σε «ασφαλή» επίπεδα, μπορεί να προκαλέσει σοβαρές βλάβες σε ζωντανούς οργανισμούς. Νέες έρευνες με βατράχους έδειξαν ότι ένα μείγμα 9 χημικών ουσιών που βρέθηκαν σε καλαμποκοχώραφο στη Νεμπράσκα, σκότωσαν το ένα τρίτο των γυρίνων που εκτέθηκαν σ' αυτές και επιμήκυναν το χρόνο μεταμόρφωσης των υπολοίπων σε βατράχους, κατά δύο βδομάδες.

Πρόκειται για τέσσερα ζιζανιοκτόνα, δύο μυκητοκτόνα και τρία εντομοκτόνα, απ' αυτά που χρησιμοποιούνται σε όλα τα χωράφια καλαμποκιού στις ΗΠΑ και όχι μόνο. Ξεχωριστά, οι χημικές ουσίες είχαν ελάχιστη επίδραση στην ανάπτυξη των γυρίνων όταν ήταν σε χαμηλές συγκεντρώσεις (0,1 μέρη στο δισεκατομμύριο). Αλλά όταν οι γυρίνοι εκτέθηκαν στο συνδυασμό και των 9 χημικών ουσιών στο ίδιο χαμηλό επίπεδο (το χαμηλότερο που βρέθηκε στο χωράφι), τότε η εικόνα άλλαξε ριζικά. Μάλιστα όσοι γυρίνοι επέζησαν, μεταμορφώθηκαν τελικά σε βατράχους που είχαν μικρότερο μέγεθος από άλλους βατράχους που αναπτύχθηκαν σε καθαρό νερό.

Οι μελέτες αυτές έρχονται να συμπληρώσουν προηγούμενες που δείχνουν ότι ο συνδυασμός χημικών ουσιών μπορεί να έχει πλήθος παρενεργειών ακόμα και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Σε μερικές από αυτές τις παλιότερες μελέτες είχε διαπιστωθεί ότι ακόμα και μια χημική ουσία σε συνδυασμό με τη μυρωδιά ενός ζώου που κυνηγά τα βατράχια, είχε σαν αποτέλεσμα μεγάλη αύξηση της θνησιμότητας των γυρίνων. Περί το 90% των γυρίνων πέθανε όταν εκτέθηκε στο παρασιτοκτόνο καρμπαρίλ με παρούσα τη μυρωδιά του ερπετού τρίτων, ενώ η θνησιμότητα ήταν μηδενική όταν εκτέθηκαν οι γυρίνοι σε καθέναν από αυτούς τους παράγοντες ξεχωριστά. Το παρασιτοκτόνο ίσως προκαλεί μια γενική κατάσταση υπερέντασης, που συνδυαζόμενη με έναν επιπλέον παράγοντα στρες, γίνεται θανατηφόρα.

Ποιες είναι οι πιθανές επιπτώσεις του συνδυασμού χημικών ρύπων στον άνθρωπο, την υδρόβια ζωή και τα ζώα που τρώνε ψάρια; Με δεκάδες χιλιάδες χημικές ουσίες σε τακτική χρήση σε παγκόσμια κλίμακα, το έργο του προσδιορισμού των επικίνδυνων συνδυασμών είναι τεράστιο και το χειρότερο απ' όλα δεν έχει αρχίσει ακόμα. Σημαντικό ρόλο για την κατάσταση αυτή παίζει η στάση του βιομηχανικού κεφαλαίου που συστηματικά αμφισβητεί την εγκυρότητα των σχετικών ερευνών. Και βέβαια, δε λείπουν και ανάλογες φωνές μέσα από τον επιστημονικό κόσμο, ανθρώπων που πολλές φορές βρίσκονται σε καίριες θέσεις σε επιτροπές και κρατικές υπηρεσίες, σπέρνοντας αμφιβολίες για τη βασιμότητα των ανησυχιών για τα μείγματα «ακίνδυνων» επιπέδων τοξικών ουσιών.

Ωστόσο, τα δεδομένα συνεχίζουν να συσσωρεύονται υπογραμμίζοντας την αναγκαιότητα για έρευνα σε βάθος. Στην έκθεση για την ποιότητα του νερού στις ΗΠΑ, η αμερικανική Γεωλογική Επιθεώρηση διαπίστωσε ότι το 90% των δειγμάτων που λήφθηκαν από ποτάμια και ρυάκια περιείχαν τουλάχιστον δύο παρασιτοκτόνα. Στη χώρα μας συχνά οι αρμόδιες υπηρεσίες περιορίζονται να διαπιστώνουν ότι η τάδε ή η δείνα χημική ουσία βρέθηκε σε επιτρεπτά επίπεδα σε κάποιο δείγμα νερού ή τροφίμου. Τελεία και παύλα. Αλλά τι γίνεται με την ενδεχόμενη ύπαρξη και άλλων τοξικών ουσιών σε χαμηλή συγκέντρωση στο ίδιο δείγμα νερού ή τροφίμου;

Ο δρόμος προς τη χρήση του υδρογόνου σαν καύσιμο γίνεται σταδιακά φωτεινότερος στην κυριολεξία. Η τεχνολογία των νανοσωλήνων, που διασπούν τα μόρια του νερού απελευθερώνοντας υδρογόνο (και οξυγόνο), έχει γίνει πολύ πιο αποτελεσματική και ίσως σύντομα θα μπορεί να χρησιμοποιεί το ορατό τμήμα του ηλιακού φάσματος.

Για τη διάσπαση του νερού με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας, οι μηχανικοί έχουν στη διάθεσή τους τρεις τεχνολογίες: Η μία είναι τα ηλιακά κελιά, που, αν και κρατούν τα σκήπτρα της αποτελεσματικότητας στη διάσπαση του νερού, είναι σχετικά πολύ ακριβά. Μια άλλη προσέγγιση χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς, που είναι μεν φτηνοί, αλλά προς το παρόν παράγουν πολύ μικρές ποσότητες υδρογόνου. Η τρίτη επιλογή είναι η φωτοκατάλυση, που στηρίζεται στη στιγμιαία απελευθέρωση ηλεκτρονίων σε έναν ημιαγωγό. Τα ηλεκτρόνια που συναντούν μόρια νερού αντικαθιστούν τα ηλεκτρόνια στους δεσμούς μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου. Ετσι διασπούν το νερό παράγοντας αέριο υδρογόνο. Οι φωτοκαταλύτες είναι δυνητικά φτηνότεροι από τα ηλιακά κελιά και παράγουν περισσότερο υδρογόνο από τους μικροοργανισμούς.

Το πρόβλημα με τη φωτοκατάλυση είναι ότι οι φωτοκαταλύτες πρέπει να λειτουργούν μέσα στο νερό και αυτοί που το κάνουν αντιδρούν μόνο στο υπεριώδες φως, που αποτελεί μόλις το 4% του ηλιακού φωτός. Υλικά που απορροφούν το κατά πολύ πιο άφθονο ορατό τμήμα της ηλιακής ακτινοβολίας τείνουν να αποσυντεθούν μέσα στο νερό.

Για να αυξήσουν την απόδοση της διάσπασης, οι επιστήμονες στράφηκαν στους νανοσωλήνες από διοξείδιο του τιτανίου. Η σωληνοειδής μορφή της ένωσης αυτής είναι πέντε φορές πιο αποτελεσματική από την τυπική μορφή της μεμβράνης, επειδή το σωληνοειδές σχήμα επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να μείνουν ελεύθερα για περισσότερο χρόνο, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πιθανότητα να διασπάσουν κάποιο μόριο νερού.

Στο πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, οι επιστήμονες κατάφεραν να αυξήσουν την απόδοση της φωτοκατάλυσης με υπεριώδες φως πέρα από το 12%, χρησιμοποιώντας νανοσωλήνες διοξειδίου του τιτανίου διαστάσεων 6 εκατομμυριοστών του μέτρου. Οι νανοσωλήνες παράγουν 80 μιλιλίτρα υδρογόνου την ώρα ανά βατ (μονάδα ισχύος) υπεριώδους φωτός. Τώρα, δύο επιστημονικές ομάδες σε άλλα αμερικανικά πανεπιστήμια έχουν αρχίσει να κατασκευάζουν νανοσωλήνες που αντιδρούν στο ορατό τμήμα του φάσματος. Για να το πετύχουν, πρόσθεσαν άνθρακα στο διοξείδιο του τιτανίου, ώστε να μετακινηθούν τα μήκη κύματος που απορροφούν οι νανοσωλήνες προς το ορατό φως. Αυτή η μετακίνηση διπλασιάζει την απόδοση κάτω από ένα τεχνητό μείγμα υπεριώδους και ορατού φωτός. Σε επόμενη φάση ελπίζουν να κατασκευάσουν νανοσωλήνες που να δίνουν μεγάλη απόδοση με αποκλειστικά ορατό φως.

Σύμφωνα με υπολογισμούς, η κάλυψη της σκεπής ενός μεγάλου σπιτιού με συλλέκτες, που διαθέτουν φωτοκαταλύτες απόδοσης 12%, θα εξασφάλιζε καθημερινή παραγωγή υδρογόνου ισοδύναμου με 11 λίτρα βενζίνης τη μέρα (αρκεί, βέβαια, η ημέρα να είναι ηλιόλουστη).