Forskere fra Joint BioEnergy Institute har oprettet en ny type vedvarende biobrændstof baseret på duftende terpener fundet i grantræer.
Forskere fra Joint BioEnergy Institute har oprettet en ny type vedvarende biobrændstof baseret på duftende terpener fundet i grantræer. Joint BioEnergy Institute (JBEI) er et amerikansk Institut for Energiforskningscenter, der sigter mod at fremme udviklingen af den næste generation af biobrændstoffer - flydende brændstof, der stammer fra solenergi, der er opbevaret i biomasse i planten.
Terpener er en mangfoldig klasse af kemiske forbindelser produceret af forskellige planter. Terpener findes i høje koncentrationer i nåletræer og giver disse træer deres karakteristiske lugt.
Billedkredit: Allen McGregor
Forskere fra JBEI bemærkede, at en terpen kaldet bisabolane havde en kemisk struktur svarende til strukturen i kulbrinterne, der udgør dieselbrændstof. Det har også kemiske egenskaber, der ikke er korrosive og sandsynligvis vil forbedre ydelsen for lastbiler, der kører i koldt vejr. De besluttede at undersøge, om de kunne producere nok bisabolan til at gøre det til et levedygtigt og grønt alternativ til dieselbrændstof.
For at producere det nye biobrændstof i store mængder brugte forskerne genteknologi til at overføre det cellulære maskineri, der producerer bisabolan i grantræer til hurtigtvoksende bakterier (Escherichia coli) og gær (Saccharomyces cerevisiae). Taek Soon Lee, der ledede teamet af forskere ved JBEI, forklarede deres eksperimentelle tilgang i en pressemeddelelse:
Selvom planter er den naturlige kilde til terpenforbindelser, ville manipulerede mikrobielle platforme være den mest praktiske og omkostningseffektive tilgang til storstilet produktion af avanceret biobrændstof.
Forskerne havde succes med at coax mikroorganismerne til at producere store mængder af bisabolan-forløberen, bisabolene. Derefter tilføjede de simpelthen en kemisk hydrogeneringsreaktion i deres produktionsproces for at omdanne den biosyntetiske bisabolen til bisabolan.
Bisabolens kemiske struktur. Billedkredit: Wikipedia.
Cirka 22 milliarder liter (83 milliarder liter) diesel blev brugt af lastbiler i USA i løbet af 2010. Udviklingen af en vedvarende kilde af dieselolie ville være en fantastisk gave, der kunne hjælpe med at forbedre miljøet og den nationale energisikkerhed.
Forskerne står stadig over for udfordringen med at opskalere deres nye biobrændstofteknologi til et kommercielt produktionsniveau. De planlægger at gå videre til denne næste fase af deres forskning på Lawrence Berkeley National Laboratory's Advanced Biofuels Process Demonstration Unit, som er et 15.000 kvadratmeter stort udstyr til rådighed for det amerikanske ministerium for energistøttede forskere, akademiske institutioner, non-profit forskningsorganisationer, og virksomheder, der er involveret i F & U-biobrændstoffer.
Et artikel, der beskriver mikrobiel produktion af den terpenbaserede avancerede biobrændstof blev offentliggjort tidligere den 27. september 2011 i tidsskriftet Nature Kommunikation.
Pamela Peralta-Yahya, Taek Soon Lee og Mario Oullet var en del af holdet, der opdagede, at bisabalone muligvis kunne erstatte dieselolie. Billedkredit: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab.
Amelia Wolf: Er US Southwest et godt sted at dyrke biobrændstoffer?
Agave, fra sprit til biobrændstof
Genteknologer: Dagens geniale, kontroversielle designere
George Church: Ingeniørbakterier udskiller dieselbrændstof ved hjælp af sollys og CO2