Muutaman viime vuosikymmenen aikana tutkijat ovat kehittäneet biopolttoaineita, jotka on johdettu huomattavasta joukosta organismeja - soijapapuja, maissia, leviä, riisiä ja jopa sieniä. Syntetisoidaanko se sitten etanoliksi tai biodieseliksi, mutta kaikilla näillä polttoaineilla on sama rajoitus: Niitä on puhdistettava ja sekoitettava raskaina määrin tavanomaisia, öljypohjaisia polttoaineita, jotta ne toimivat nykyisissä moottoreissa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kun dieselmoottorin keksijä katosi
Vaikka tämä on kaukana ainoasta nykyisestä biopolttoaineiden ongelmasta, Yhdistyneen kuningaskunnan Exeterin yliopiston tutkijoiden uusi lähestymistapa näyttää ratkaisevan ainakin tämän nimenomaisen kysymyksen yhdellä romahduksella. Kuten he kirjoittavat tänään artikkelissa Proceedings of the National Academy of Sciences, ryhmä on suunnitellut geneettisesti E. coli -bakteerit tuottamaan molekyylejä, jotka ovat korvattavissa kaupallisesti jo myytävien dieselpolttoaineiden kanssa. Tämän bakteerin tuotteet, jos ne tuotetaan suuressa mittakaavassa, voivat teoriassa mennä suoraan miljooniin auto- ja kuorma-autojen moottoreihin, jotka tällä hetkellä käyvät dieselillä maailmanlaajuisesti - ilman, että niitä tarvitsee sekoittaa öljypohjaiseen dieseliin.
John Love -johdon johtama ryhmä toteutti saavutuksen sekoittamalla ja sovittamalla useiden eri bakteerilajien geenejä ja liittämällä ne kokeessa käytettyyn E. coliin . Nämä geenit kukin koodaavat tiettyjä entsyymejä, joten kun geenit lisätään E. coliin, bakteerit saavat kyvyn syntetisoida nämä entsyymit. Seurauksena se myös saa kyvyn suorittaa samat metaboliset reaktiot, joita nämä entsyymit suorittavat kussakin luovuttajabakteerilajissa.
Valitsemalla ja yhdistämällä huolellisesti aineenvaihdunnan reaktiot, tutkijat rakensivat keinotekoisen kemiallisen reitin kappaleelta kerrallaan. Tämän reitin kautta geneettisesti muunnetut E. colit, jotka kasvattivat ja lisääntyivät Petri-maljassa, joka oli täytetty runsaasti rasvaa sisältävällä liemillä, pystyivät absorboimaan rasvamolekyylejä, muuttamaan ne hiilivedyiksi ja erittämään ne jätteenä.
Hiilivedyt ovat kaikkien öljypohjaisten polttoaineiden perusta, ja erityiset molekyylit, jotka ne ovat suunnitelleet E. colin tuottamaan, ovat samat kuin kaupallisissa dieselpolttoaineissa. Toistaiseksi he ovat tuottaneet vain pieniä määriä tätä bakteeri-biodieseliä, mutta jos he pystyisivät kasvattamaan näitä bakteereita suuressa mittakaavassa ja purkamaan hiilivetytuotteensa, heillä olisi ollut valmis dieselpolttoaine. On tietenkin jäljellä, pystyykö tällä tavoin valmistettu polttoaine kilpailemaan kustannustasolla tavanomaisen dieselin kanssa.
Lisäksi energia ei tule koskaan ohuesta ilmasta - ja tämän bakteeripolttoaineen sisältämä energia tulee enimmäkseen rasvahappojen liemestä, jossa bakteerit kasvatetaan. Tämän seurauksena, näiden rasvahappojen lähteestä riippuen, uusiin polttoaineisiin voidaan kohdistaa joitain samoja kritiikoita, joita kohdistuu parhaillaan tuotannossa oleviin biopolttoaineisiin.
Yhdessä on väite, jonka mukaan elintarvikkeiden (maissin, soijapapujen tai muiden viljelykasvien) muuttaminen polttoaineeksi aiheuttaa aaltoilevia vaikutuksia maailmanmarkkinoilla, mikä lisää elintarvikkeiden hintojen epävakautta, kuten YK: n viime vuoden tutkimus osoitti. Lisäksi, jos uusien polttoaineiden kehittämisen tavoitteena on torjua ilmastomuutosta, monet biopolttoaineet jäävät dramaattisesti puutteellisiksi ympäristöystävällisestä kuvastaan huolimatta. Esimerkiksi maissista (eniten käytetty biopolttoaine Yhdysvalloissa) valmistetun etanolin käyttäminen ei todennäköisesti ole hiukkaspäästöjen suhteen parempaa kuin perinteisen bensiinin polttaminen, ja ehkäpä se on todellakin huonompaa, koska kaikki sato kasvaa ja käsittelee sen polttoaineena.
Se, kärsivätkö nämä uudet bakteereista johdetut dieselöljyt näistä samoista ongelmista, riippuu suuresti siitä, millaisia rasvahappolähteitä lopulta käytetään bakteerien kasvattamiseen kaupallisessa mittakaavassa - olisiko se syntetisoitu potentiaalisesta ravintokasvista (esimerkiksi maissista tai soijaöljystä) ), vai voisiko se johtua tällä hetkellä huomiotta jätetystä energialähteestä. Mutta uudella lähestymistavalla on jo yksi merkittävä etu: Vain vaiheet, joita tarvitaan muiden biopolttoaineiden puhdistamiseen, jotta niitä voidaan käyttää moottoreissa, jotka käyttävät energiaa ja tuottavat hiilidioksidipäästöjä. Ohittamalla nämä vaiheet uusi bakteerien biodieseli voisi olla energiatehokas polttoainevalinta alusta alkaen.
