Глобальное изменение климата привело к необходимости решительно усилить борьбу с эмиссией углекислого газа (парникового газа), который выделяется при сжигании ископаемого топлива.
В новом подходе к проблеме, исследователи из Школы Инженерных и Прикладных Наук имени Генри Сумуэля? Калифорнийского университета (UCLA) произвели генетические изменения цианобактерий, чтобы из углекислого газа, произвести жидкое топливо изобутанол (спирт), которое имеет большой потенциал как альтернатива бензина. Реакция проводилась на солнечном свете, используя фотосинтез.
Исследование появилось в выпуске 9 декабря журнала «Натуральная биотехнология» и доступно в Интернете.
Этот новый метод имеет два преимущества для достижения более экологически чистой энергетики, говорят исследователи. Во-первых, перерабатывается углекислый газ, уменьшая эмиссию парникового газа, следующую из горения ископаемого топлива. Во вторых, он использует солнечную энергию преобразовать углекислый газ в жидкое топливо, которое может использоваться в существующей инфраструктуре энергии, включая автомобили.
В то время, как другие альтернативы бензину, включают производство биотоплива из растений или морских водорослей, оба из этих процессов требуют несколько промежуточных стадий перед обработкой в топливо.
«В новом подходе нет необходимости в расщеплении биомассы, как в случае целлюлозной биомассы или водорослевой биомассы, которая является главным экономическим барьером для производства биологического топлива,» сказал руководитель группы Джеймс К. Ляо, профессор кафедры химической и биомолекулярной инженерии в UCLA. «Поэтому, это потенциально намного более эффективный и менее дорогой, чем существующий подход.»
Используя цианобактерии Synechoccus elongatus, исследователи сначала генетически увеличили количество углеродистого устанавливающего диоксид фермента RuBisCO. Тогда они соединяли гены других микроорганизмов, чтобы проектировать напряжение, что углекислый газ потреблений и солнечный свет и производят газ изобутиральдегид. Низкая точка кипения и высокое давление пара этого газа позволяют ему легко быть удаленным из системы.
Проектируемые бактерии могут произвести изобутанол (спирт) сразу, но исследователи говорят, что в настоящее время легче использовать существующий и относительно недорогой химический процесс катализа, чтобы преобразовать газ изобутиральдегид в изобутанол (спирт), так же как и другие полезные продукты на основе нефти.
Кроме Ляо, в группу исследователей входили Шота Атсуми и Вендай Хигашид.
Идеальное место для этой системы было бы рядом с существующими электростанциями, которые генерируют углекислый газ. Исследователи говорят, что парниковый газ может быть связан и сразу переработан в жидкое топливо.
«Мы продолжаем улучшать КПД и производительность процесса получения топлива,» говорит Ляо. «Другие препятствия,высокая стоимость биореактора и трудности с распространением этого топлива по стране. Мы решаем сейчас эти проблемы.»
Исследование было поддержано Министерством энергетики США.
Читайте также: Новости России и мира.