Бактерії, сонце і паливо майбутнього – вчені наблизилися до нової ери біопального

Біопальне вже давно розглядають як одну з головних альтернатив нафті та бензину. Вчені експериментують із різними джерелами енергії – від кавової гущі до людської сечі. Тепер до цього списку додалися ще й ціанобактерії, які здатні виробляти компоненти для пального буквально завдяки сонячному світлу. Про це пише BGR.

Чому ця розробка привернула увагу науковців?

Група дослідників повідомила про створення нового штаму ціанобактерій, які інтенсивно виробляють вільні жирні кислоти під час фотосинтезу. Результати роботи опублікували в науковому журналі "Biotechnology for Biofuels and Bioproducts".

Ціанобактерії часто помилково називають синьо-зеленими водоростями, хоча насправді це бактерії. Новий генетично модифікований штам виявився особливо ефективним у виробництві вільних жирних кислот навіть за "субоптимальних" температур – приблизно 25 градусів Цельсія.

Саме ці вільні жирні кислоти мають ключове значення для проєкту. Вони є універсальним джерелом енергії для багатьох живих організмів, включно з людьми, а також можуть використовуватися як основа для виробництва біопального.

Автори дослідження заявляють, що технологія має "потенційні переваги для промислового застосування" та може стати основою для масштабного і більш ефективного виробництва біопального.

Як вченим вдалося обійти одну з головних проблем ГМО?

Одна з найцікавіших деталей дослідження стосується не лише самого пального, а способу створення бактерій. Генетично модифіковані організми залишаються суперечливою темою в багатьох країнах через ризик перехресного поширення генів між видами. Саме тому науковці особливо наголошують на особливостях свого методу.

Для створення нового штаму дослідники замінили ген aas, який змушував бактерії повторно використовувати жирні кислоти замість їх виділення. На його місце інтегрували інший механізм, що стимулює активне виробництво та секрецію цих речовин.

При цьому, як зазначається в науковій роботі, технологія не залишає "залишкової чужорідної ДНК". Це означає, що бактерії не повинні передавати генетичні зміни іншим організмам. На думку авторів, саме така особливість може зробити технологію прийнятною навіть для регіонів із жорстким регулюванням ГМО.

У чому головна перевага цих бактерій?

Ще одна важлива перевага нового штаму полягає в тому, що бактерії самостійно виділяють необхідні жирні кислоти назовні. У традиційних біотехнологічних процесах отримання потрібних речовин із мікроорганізмів зазвичай потребує складної та енерговитратної обробки. Клітини необхідно збирати, висушувати та руйнувати, щоб отримати кінцевий продукт.

Нові ціанобактерії значною мірою усувають ці етапи. Це може скоротити витрати енергії, знизити кількість біологічних відходів і зробити виробництво біопального дешевшим.

Додатковим плюсом стала ефективність бактерій у нестабільних кліматичних умовах. Оскільки виробництво жирних кислот збільшується за нижчих температур, майбутні біопаливні ферми потенційно можна буде розміщувати в регіонах, де рівень сонячного світла та температура постійно змінюються.

Конкуренція серед альтернатив бензину лише посилюється

Попри перспективність технології, ціанобактерії – лише один із багатьох напрямків пошуку заміни викопному паливу. У світі паралельно розробляють інші альтернативні системи. Наприклад, компанія Aircela працює над технологією створення пального з атмосферного повітря без використання нафти.

Тому поки що зарано говорити, який саме підхід стане домінуючим у майбутньому. Але дослідження з ціанобактеріями демонструє, що біопаливо поступово переходить із категорії експериментів до потенційно масштабованих промислових рішень.