Solenergi bliver til biobrændsel uden solceller

Snart vil vi være i stand til at erstatte fossile brændstoffer med et kulstofneutralt produkt skabt af solenergi, kuldioxid og vand. Forskere ved Uppsala Universitet har med succes produceret mikroorganismer, der effektivt kan producere alkoholen butanol ved hjælp af kuldioxid og solenergi, uden at skulle bruge solceller.

Det er blevet præsenteret i en ny undersøgelse offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Energi- og miljøvidenskab .

– "Vi har systematisk designet og skabt en række modificerede cyanobakterier, der gradvist producerede stigende mængder butanol i direkte processer. Når de bedste celler bruges i langvarige laboratorieforsøg, vi ser produktionsniveauer, der overstiger niveauer, der er rapporteret i eksisterende artikler. Desuden, det kan sammenlignes med indirekte processer, hvor bakterier fodres med sukker, siger Pia Lindberg, lektor ved Institut for Kemi Ångström Laboratory, Uppsala Universitet.

Viden og evnen til at modificere cyanobakterier, så de kan producere en række kemikalier fra kuldioxid og solenergi, opstår parallelt med fremskridt inden for teknologi, syntetisk biologi, genetisk ændre dem. Gennem en kombination af teknisk udvikling, systematiske metoder og opdagelsen af, at efterhånden som mere produkt fjernes fra cyanobakterierne, jo mere butanol dannes, undersøgelsen viser vejen frem for at realisere konceptet.

Vi ved allerede, at det er muligt at fremstille butanol ved hjælp af denne proces (proof-of-concept). Det, forskerne nu har kunnet påvise, er, at det er muligt at opnå markant højere produktion, så højt, at det bliver muligt at bruge i produktionen. Rent praktisk, butanol kan bruges i bilindustrien som både et miljøvenligt køretøjsbrændstof - fjerde generations biobrændstof - og som en miljøvenlig komponent i gummi til dæk. I begge tilfælde fossile brændstoffer erstattes af et kulstofneutralt produkt skabt af solenergi, kuldioxid og vand.

Endnu større industrier, i alle fag, der i dag producerer høje drivhusgasemissioner fra kuldioxid, vil kunne bruge processen med cyanobakterier til at binde kuldioxid og dermed reducere deres udledning markant.

– "Mikroskopiske cyanobakterier er de mest effektive fotosyntetiske organismer på jorden. I denne undersøgelse, vi udnytter deres evne til effektivt at fange solens energi og binde til kuldioxid i luften, sammen med alle de værktøjer, vi har til at modificere cyanobakterier til at producere ønskværdige produkter. Resultaterne viser, at en direkte produktion af kulstofneutrale kemikalier og brændstoffer fra solenergi vil være en mulighed i fremtiden, " forklarer Peter Lindblad, professor ved Institut for Kemi Ångström Laboratory ved Uppsala Universitet, der leder projektet.

Forskning ved Uppsala Universitet er en del af det større EU Photofuel-projekt (www.photofuel.eu), der koordineres af køretøjsproducenten VW, hvis mål er at udvikle den næste generation af teknikker til bæredygtig fremstilling af alternative brændstoffer i transportsektoren.

Artiklen, "Modulteknologi til fotosyntetisk 1-butanolproduktion i cyanobakterier, " blev offentliggjort i Energi- og miljøvidenskab .