Mokslo ir technologijų pasaulis

JAV mokslininkams pavyko sukurti modifikuotas cianobakterijas, kurios sugeria iš atmosferos anglies dvideginį ir, naudodamos saulės energiją, gamina skystus degalus – izobutanolį.

Kalifornijos universiteto Los Andžele (JAV) H. Samuelio Inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos specialistai genetiškai pakeitė Synechococcus elongatus rūšies cianobakterijas, kurios gali vartoti CO₂ ir gaminti rimta benzino alternatyva laikomus skystus automobilių degalus – izobutanolį. Tokiai reakcijai reikalinga energija gaunama tiesiai iš Saulės fotosintezės proceso metu, teigiama Kalifornijos universiteto pranešime.

JAV mokslininkų tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Nature Biotechnology“.

Pasak išradimo autorių, jų pasiūlytas metodas ilgalaikėje perspektyvoje išsiskiria dviem svarbiais pranašumais siekiant kurti ekologiškai „švaresnę“ ekonomiką. Pirmiausia, jis suteikia galimybę perdirbti anglies dvideginį, taip mažinant „šiltanamio dujų“ emisijas, skatinančias klimato šiltėjimą. Antra, jis naudoja Saulės energiją perdirbti CO₂ į skystus degalus, kurie galio būti naudojami dabartinėje energijos išteklių infrastruktūroje, įskaitant daugelį šiuo metu naudojamų automobilių.

Nors biodegalų gamybai naudojami įvairūs būdai, pradedant aliejiniais augalais, baigiant tam tikrų rūšių dumbliais, visais tokiais atvejais yra būtini keli tarpiniai procesai rafinuotiems produktams komerciniais degalais paversti.

Tuo tarpu naujasis technologinis procesas nereikalauja dumblių ar celiuliozės masės perdirbimo, laikomo viena didžiausių ekonominių kliūčių biodegalų gamyboje, teigia tyrėjų grupės vadovas, Kalifornijos universiteto Los Andžele profesorius Jamesas C. Liao. Pasak jo, siūloma alternatyva potencialiai yra kur kas efektyvesnė ir pigesnė, nei egzistuojantys biodegalų gamybos būdai.

Šio išradimo esmė – genetinis Synechococcus elongatus bakterijų pakeitimas. Tyrėjams pavyko jas modifikuoti taip, kad bakterijose būtų padidintas anglies dvideginį surišantis RuBisCO baltymas. Tada, pasitelkus kitų mikroorganizmų genus, buvo sukurtas bakterijų štamas, sugeriantis anglies dvideginį ir saulės šviesoje gaminantis izobutiraldehido dujas. Dėl žemo virimo taško ir didelio garų slėgio šias dujas galima lengvai „išimti“ iš sistemos.

Nors genetiškai pakeistos bakterijos gali gaminti izobutanolį tiesiogiai, pasak mokslininkų, šiuo metu yra paprasčiau naudoti santykinai nebrangų katalizacijos procesą, kurio metu izobutiraldehido dujos paverčiamos izobutanoliu ar kitais naudingais naftos produktais.

Išradėjų manymu, ideali vieta tokioms CO₂ sugėrimo ir izobutanolio gamybos gamykloms būtų jau veikiančios elektrinės, išmetančios į atmosferą CO₂ dujas. Tokia įranga galėtų sulaikyti „šiltnamio dujas“ ir tiesiogiai jas perdirbti į skystuosius degalus. Šiuo metu mokslininkai stengiasi padidinti gamybos proceso efektyvumą mažindami bioreaktoriaus kaštus ir didindami šviesos paskirstymo efektyvumą, teigiama universiteto pranešime.