Naukowcy od dawna zastanawiają się, jaka będzie przyszłość lotnictwa. Czy w końcu pojawią się samoloty elektryczne? Bardziej realna wydaje się być wizja alternatywnych paliw, np. produkowanych przez organizmy żywe. Naukowcy z Lawrence Berkeley Lab odkryli sposób na wyprodukowanie alternatywnego paliwa do silników odrzutowych poprzez zbieranie nietypowej cząsteczki węgla wytwarzanej podczas metabolizmu bakterii Streptomyces. Szczegóły opisano w czasopiśmie Joule.
Kiedy paliwo lotnicze jest zapalane, uwalnia ogromną ilość energii, aby dać samolotom wystarczającą wysokość, aby uciec od grawitacji. Naukowcy stworzyli cząsteczkę o nazwie jawsamycyna – nazwaną tak na cześć filmu “Szczęki” ze względu na jej przypominające kęsy wgłębienia – wykorzystując pospolitą bakterię z rodzaju Streptomyces.
Czytaj też: Bakterie zjadają metan. Dzięki nim można przekształcić ten gaz w paliwo
“Poszarpana” cząsteczka jest produkowana podczas reakcji metabolicznych bakterii, gdy pochłaniają one glukozę.
Receptura już istnieje w naturze. Gdy bakterie jedzą cukier lub aminokwasy, rozkładają je i przekształcają w elementy budulcowe wiązań węgiel-węgiel. Tworzysz tłuszcz w swoim ciele w ten sam sposób, z tą samą chemią, ale ten proces bakteryjny ma kilka bardzo interesujących zakrętów.Pablo Cruz-Morales z DTU Biosustain
Elementy, które nadają cząsteczkom właściwości wybuchowe, to wbudowane pierścienie cyklopropanowe – pierścieni trzech atomów węgla ułożonych w trójkątny kształt.
Jeśli masz wiązania, które są pod normalnym kątem, otwarty łańcuch węgli, węgle mogą być elastyczne i stają się wygodne. Powiedzmy, że robisz z nich pierścień z sześciu węgli – wciąż mogą się poruszać i trochę tańczyć. Ale trójkątny kształt sprawia, że wiązania się wyginają, a do wytworzenia tego napięcia potrzebna jest energia.Pablo Cruz-Morales
Po dokładnej analizie zespół ustalił, że enzymy odpowiedzialne za budowę tych wysokoenergetycznych cząsteczek cyklopropanu to syntazy poliketydowe. Są one najlepszym biologicznym narzędziem do tworzenia chemii organicznej.
Paliwo wytwarzane przez bakterie działałoby podobnie jak biodiesel. Musiałoby zostać poddany obróbce, aby mogło zapalić się w niższej temperaturze niż temperatura potrzebna do spalenia kwasu tłuszczowego, ale po zapaleniu mogłoby wysłać rakietę w kosmos.
Jeśli uda nam się wytworzyć to paliwo za pomocą biologii, nie ma wymówek, aby wytwarzać je z ropy. Otwiera możliwość uczynienia go zrównoważonym.Pablo Cruz-Morales
Biopaliwo wytwarzane z bakterii w przyszłości może okazać się ciekawą opcją dla substancji ropopochodnych. Ale jeszcze nie teraz, bo paliwa kopalne wciąż są dotowane, więc “nie opłaca się” szukać alternatyw.
