Glukoza przekształcona w składniki benzyny. Pomogły genetycznie zmodyfikowane bakterie

W Nature Chemistry opisano, jak zespół naukowców z kilku amerykańskich uczelni zaprojektował metodę przekształcania glukozy w węglowodory stanowiące składniki benzyny.

W realizacji tego zadania pomogły genetycznie zmodyfikowane bakterie E. coli, które karmiono glukozą. Przekształciły ją następnie w kwasy tłuszczowe, z których – korzystając z katalizatora w postaci tlenku niobu (V) – naukowcy uzyskali alkeny, czyli związki chemiczne będące węglowodorami nienasyconymi.

Czytaj też: United Airlines chwali się pierwszym komercyjnym lotem pasażerskim zasilanym biopaliwem SAF

Połączyliśmy to, co potrafi biologia z tym, co umożliwia chemia i zaprojektowaliśmy ten dwuetapowy proces. Używając tej metody, byliśmy w stanie wytworzyć alkeny bezpośrednio z glukozy. Zhen Wang, jedna z autorek badania

Przekształcanie glukozy w biopaliwa wiąże się z wieloma potencjalnymi zastosowaniami, przede wszystkim w zakresie ekologicznej produkcji energii. W grę wchodzi zarówno produkcja biopaliw, jak i tworzyw sztucznych. Przypominamy, że glukoza jest produkowana przez rośliny dzięki procesowi fotosyntezy, za sprawą którego dwutlenek węgla i woda zamieniają się w tlen i cukier. Co ważne, węgiel wchodzący w skład glukozy może być pochłaniany z atmosfery, dlatego aspekt ekologiczny jest w tym przypadku jeszcze ważniejszy.

Glukoza została wykorzystana do karmienia genetycznie zmodyfikowanych bakterii E. coli

Wspomniane alkeny stanowią niewielką część benzyny, ale sam proces proponowany przez Wang i jej współpracowników mógłby posłużyć do produkowania wielu innych rodzajów węglowodorów. Alkeny są również dość wszechstronne, ponieważ – poza uzyskiwaniem paliw – używa się ich również do w produkcji tworzyw sztucznych i smarów przemysłowych.

Czytaj też: Paliwo z powietrza i energii słonecznej – naukowcy prezentują nowy pomysł na eko-rafinerię

W dalszych planach wymienia się prowadzenie badań, które wyjaśnią, czy wydajność takiej metody mogłaby być zwiększona do przemysłowej skali. Kluczowe będzie też to, ile energii pochłania proces produkcji alkenów. Jeśli ten koszt będzie zbyt wysoki, konieczna będzie optymalizacja metody tak, aby jej wykorzystywanie stało się opłacalne. Na tę chwilę do wyprodukowania 8 cząsteczek alkenów potrzeba 100 cząsteczek glukozy. Jak wyjaśnia Wang, konieczna wydaje się poprawa tego wyniku. Aby tak się stało, bakterie E. coli musiałyby produkować większe ilości kwasów tłuszczowych na każdy gram użytej glukozy.