Forskere verden over leder efter nye måder at generere kraft fra overskydende kuldioxid, der efterlader en mindre kulstoffod.
Overskydende kuldioxid i jordens atmosfære skabt af den udbredte forbrænding af fossile brændstoffer er den største drivkraft for globale klimaforandringer, og forskere over hele verden er på udkig efter nye måder at generere kraft, der efterlader en mindre kulstoffod.
Nu har forskere ved University of Georgia fundet en måde at omdanne kuldioxid, der er fanget i atmosfæren til nyttige industrielle produkter. Deres opdagelse kan snart føre til oprettelse af biobrændstoffer fremstillet direkte fra kuldioxid i luften, der er ansvarlig for at fange solens stråler og hæve de globale temperaturer.
Røg fra røgstabel. Begrebet global opvarmning. Kredit: Shutterstock / Maxim Kulko
”Grundlæggende er det, vi har gjort, at skabe en mikroorganisme, der gør med kuldioxid nøjagtigt, hvad planter absorberer det og genererer noget nyttigt,” sagde Michael Adams, medlem af UGA's Bioenergy Systems Research Institute, Georgia Power professor i bioteknologi og fremtrædende forskningsprofessor af biokemi og molekylærbiologi i Franklin College of Arts and Sciences.
Under fotosynteseprocessen bruger planter sollys til at omdanne vand og kuldioxid til sukker, som planterne bruger til energi, ligesom mennesker forbrænder kalorier fra mad.
Disse sukkerarter kan fermenteres til brændstoffer som ethanol, men det har vist sig ekstraordinært vanskeligt at effektivt suge sukker ud, som er låst inde i anlæggets komplekse cellevægge.
Michael Adams er medlem af UGAs Bioenergy Systems Research Institute, Georgia Power professor i bioteknologi og fremtrædende forskningsprofessor i biokemi og molekylærbiologi i Franklin College of Arts and Sciences.
”Hvad denne opdagelse betyder, er, at vi kan fjerne planter som mellemmand,” sagde Adams, der er medforfatter til undersøgelsen, der beskriver deres resultater, der blev offentliggjort den 25. marts i den tidlige onlineudgave af Proceedings of the National Academies of Sciences. ”Vi kan tage kuldioxid direkte fra atmosfæren og omdanne det til nyttige produkter som brændstof og kemikalier uden at skulle gennemgå den ineffektive proces med at dyrke planter og udvinde sukker fra biomasse.”
Processen muliggøres af en unik mikroorganisme kaldet Pyrococcus furiosus, eller "farende ildkugle", som trives ved at fodre på kulhydrater i det superopvarmede havvand nær geotermiske åbninger. Ved at manipulere organismens genetiske materiale skabte Adams og hans kolleger en slags P. furiosus, der er i stand til at fodre ved meget lavere temperaturer på kuldioxid.
Forskerholdet brugte derefter brintgas til at skabe en kemisk reaktion i mikroorganismen, der inkorporerer kuldioxid i 3-hydroxypropionsyre, et almindeligt industrikemikalie, der bruges til at fremstille akryl og mange andre produkter.
Med andre genetiske manipulationer af denne nye stamme af P. furiosus kunne Adams og hans kolleger skabe en version, der genererer en række andre nyttige industrielle produkter, herunder brændstof, fra kuldioxid.
Når det brændstof, der oprettes gennem P. furiosus-processen, forbrændes, frigiver det den samme mængde kuldioxid, der bruges til at skabe det, hvilket effektivt gør det til at være carbonneutral og et meget renere alternativ til benzin, kul og olie.
”Dette er et vigtigt første skridt, der har et stort løfte som en effektiv og omkostningseffektiv metode til produktion af brændstof,” sagde Adams. ”I fremtiden vil vi forfine processen og begynde at teste den i større skalaer.”
Via University of Georgia