at reducere omkostningerne til ethanol, andre biobrændstoffer og benzin

Biobrændstoffer som ethanol i amerikansk benzin kan blive billigere takket være eksperter ved Rutgers University-New Brunswick og Michigan State University.

De har demonstreret, hvordan man designer og gensplejser enzymoverflader, så de binder mindre til majsstilke og anden cellulosebiomasse, reduktion af enzymomkostninger i produktionen af ​​biobrændstoffer, ifølge en undersøgelse offentliggjort i denne måned på forsiden af ​​tidsskriftet ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

"Bundlinjen er, at vi kan skære ned på omkostningerne ved at konvertere biomasse til biobrændstoffer, " sagde Shishir P. S. Chundawat, seniorforfatter af undersøgelsen og en adjunkt i afdelingen for kemi- og biokemisk teknik ved Rutgers University-New Brunswick.

Typisk, enzymerne tappet for at hjælpe med at vende skiftegræs, majskomfur (majsstilke, blade og andre rester) og poppel til biobrændstoffer udgør omkring 20 procent af produktionsomkostningerne, sagde Chundawat, hvis afdeling er på Ingeniørskolen. Enzymer koster omkring 50 cents pr. gallon ethanol, så genanvendelse eller brug af færre enzymer ville gøre biobrændstoffer billigere.

I USA, benzin indeholder typisk op til 10 procent ethanol, og majskorn er den primære råvare for ethanol, ifølge U.S. Energy Information Administration. Bioraffinaderier producerer omkring 15 milliarder gallons ethanol om året.

I de sidste par år, nogle raffinaderier begyndte at omdanne de uspiselige dele af majsplanter til ethanol, sagde Chundawat.

"Udfordringen er at nedbryde cellulose (plante) materiale, ved hjælp af enzymer, til sukkerarter, der kan gæres til ethanol, " sagde han. "Så ethvert fremskridt med at gøre enzymbehandlingstrinnet billigere vil gøre omkostningerne ved biobrændstof billigere. Dette er et ret vanskeligt problem, der kræver, at du angriber det fra forskellige perspektiver, så det tager tid."

Biomasse indeholder lignin, en organisk polymer, der binder til og styrker plantefibre. Men lignin inaktiverer enzymer, der binder til det, hæmmer indsatsen for at reducere enzymforbrug og -omkostninger, ifølge Chundawat.

Forskerne fra Rutgers og Michigan State University viste, hvordan specialdesignede enzymer (proteiner) kan begrænse deres binding til og inaktivering af lignin. Det ville i sidste ende reducere enzymforbruget og gøre enzymgenanvendelse mulig for bioraffinaderier i den nærmeste fremtid, sagde Chundawat.