I løbet af de sidste par årtier har forskere udviklet biobrændstoffer, der stammer fra en bemærkelsesværdig række organismer - sojabønner, majs, alger, ris og endda svampe. Uanset om de er syntetiseret til ethanol eller biodiesel, lider alle disse brændstoffer af den samme begrænsning: De skal raffineres og blandes med tunge mængder konventionelle, oliebaserede brændstoffer for at kunne køre i eksisterende motorer.
Relateret indhold
- Da opfinderen af dieselmotoren forsvandt
Skønt dette er langt fra det eneste aktuelle problem med biobrændstoffer, ser en ny tilgang fra forskere fra University of Exeter i Storbritannien ud til at løse i det mindste dette særlige problem med et fald. Som de skriver i dag i en artikel i Proceedings of the National Academy of Sciences, har teamet genetisk konstrueret E. coli- bakterier til at producere molekyler, der kan udskiftes med dem i dieselbrændstoffer, der allerede er solgt kommercielt. Produkterne af denne bakterie, hvis de genereres i stor skala, kunne teoretisk gå direkte ind i de millioner af bil- og lastbilsmotorer, der i øjeblikket kører på diesel over hele verden - uden at skulle blandes med petroleumsbaseret diesel.
Gruppen, ledet af John Love, opnåede bragden ved at blande og matche gener fra flere forskellige bakteriearter og indsætte dem i E. coli anvendt i eksperimentet. Disse gener koder hver for bestemte enzymer, så når generne indsættes i E. coli, får bakterierne evnen til at syntetisere disse enzymer. Som et resultat får det også evnen til at udføre de samme metaboliske reaktioner, som disse enzymer udfører i hver af donorbakteriens arter.
Ved omhyggeligt at vælge og kombinere metabolske reaktioner, byggede forskerne en kunstig kemisk vej stykke for stykke. Gennem denne vej kunne de genetisk modificerede E. coli, der voksede og reproduceres i en petriskål fyldt med en buljong med højt fedtindhold, absorbere fedtmolekyler, omdanne dem til kulbrinter og udskille dem som et affaldsprodukt.
Kulbrinter er grundlaget for alle petroleumsbaserede brændstoffer, og de bestemte molekyler, de konstruerede E. coli til at producere, er de samme, der findes i kommercielle dieselbrændstoffer. Indtil videre har de kun produceret små mængder af denne bakterielle biodiesel, men hvis de var i stand til at dyrke disse bakterier i massiv skala og udvinde deres carbonhydridprodukter, ville de have en klar dieselolie. Det er naturligvis tilbage at se, om brændstof produceret på denne måde vil være i stand til at konkurrere med hensyn til omkostninger med konventionel diesel.
Derudover kommer energi aldrig fra tynd luft - og energien indeholdt i dette bakterielle brændstof stammer for det meste i buljongen af fedtsyrer, som bakterierne dyrkes på. Som et resultat, afhængigt af kilden til disse fedtsyrer, kunne dette nye brændstof blive underkastet nogle af de samme kritik, der er rettet mod biobrændstoffer, der i øjeblikket er i produktion.
For det første er der argumentet om, at omdannelse af mad (hvad enten majs, sojabønner eller andre afgrøder) til brændstof forårsager ringvirkninger på det globale fødevaremarked og øger volatiliteten i fødevarepriserne, som en FN-undersøgelse fra sidste år fandt. Hvis målet med at udvikle nye brændstoffer er at bekæmpe klimaforandringer, falder mange biobrændstoffer dramatisk kort til trods for deres miljøvenlige image. Brug af ethanol fremstillet af majs (det mest udbredte biobrændstof i USA) er for eksempel sandsynligvis ikke bedre end at forbrænde konventionel benzin i form af kulstofemissioner, og måske faktisk være værre, på grund af al den energi, der går til vækst af afgrøden og behandling af det info brændstof.
Hvorvidt denne nye bakterie-afledte diesel lider af disse samme problemer afhænger i vid udstrækning af, hvilken slags fedtsyrekilde der til sidst bliver brugt til at dyrke bakterierne i kommerciel skala - om det ved syntese fra en potentiel fødevareafgrøde (f.eks. Majs eller sojaolie ), eller om det kunne komme fra en i øjeblikket overset energikilde. Men den nye tilgang har allerede en stor fordel: Bare de trin, der er nødvendige for at forfine andre biobrændstoffer, så de kan bruges i motorer, bruger energi og genererer kulstofemissioner. Ved at springe over disse trin kan den nye bakterielle biodiesel være et energieffektivt brændstofvalg fra starten.
