Nowa ścieżka w rozwoju biopaliw

Paliwa neutralne dla klimatu to jedno z głównych założeń planu osiągnięcia niskiej emisji. Odkrycie amerykańskich naukowców wykorzystuje potencjał wyjątkowego enzymu i rolę mechanizmu enzymatycznego, aby wprowadzić w życie wysokowydajną produkcję biopaliw.

Naukowcy z Aarhus University i Massachusetts Institute of Technology odkryli, jak wydajnie produkować biopaliwo z biomasy. W badaniu opublikowanym w Nature Communications, naukowcy i inżynierowie udowodnili, że enzym z mikroalg może dekarboksylować [przyp. red. reakcja chemiczna wywołana przez enzymy] kwasy tłuszczowe w alkany, przekształcając w ten sposób biomasę celulozową w biopaliwa typu drop-in. Drop-in to biopaliwa o składzie chemicznym identycznym z obecnymi, konwencjonalnymi paliwami. Podczas tej procedury korzysta się jedynie z energii niebieskiego strumienia światła.

Proces

Badacze wprowadzają enzym do komórek drożdży oleistych (Yarrowia Lipolytica), ingerując  ten sposób w ich genetykę. Drożdże syntetyzują glukozę, pochodzącą z biomasy, do lipidów (w szczególności do cząsteczek wolnych kwasów tłuszczowych i acylokwasów tłuszczowych), które następnie są przekształcane przez enzym w reakcji metabolicznej na alkany.

Obecnie dominująca produkcja paliw na bazie oleochemicznej polega na przetwarzaniu “konwencjonalnych” oleochemikaliów, czyli olejów roślinnych, zużytych olejów spożywczych, łoju i innych lipidów, na węglowodory (głównie alkany) przy użyciu energochłonnych metod obróbki chemicznej. Mówiąc o bio-oleochemii, możemy skojarzyć to z wykorzystaniem biomasy.

Etapy

Pozyskiwanie dużych ilości mniej lub bardziej zrównoważonych surowców lipidowych po niskich kosztach do produkcji biopaliw jest wyzwaniem. Produkcja może stanowić konkurencję dla dostaw żywności. Jednak zastosowana biosynteza to według ekspertów tanie i zrównoważone rozwiązanie, które opiera się na przetwarzaniu masy celulozowej – najbardziej obfitego, odnawialnego zasobu dostępnego na Ziemi.

Naukowcy wykorzystują podczas testów enzymy o specjalnych zdolnościach, aby kodować odpowiednie geny w komórkach drożdży. Niektóre alkany mogłyby być dla nich toksyczne.

Nowe odkrycie może okazać się dużym przełomem w biosyntezie paliw drop-in, ponieważ po raz pierwszy w historii wykorzystano tę wiedzę do syntezy paliw ekologicznych, odpowiadających poziomowi produkcji przemysłowej. W sukces odkrycia wierzy między innymi profesor Zheng Guo z Uniwersytetu Aarhus.

źródło: biomassmagaizne.com