Бактерии, солнце и топливо будущего –ученые приблизились к новой эре биотоплива

Биотопливо уже давно рассматривают как одну из главных альтернатив нефти и бензину. Ученые экспериментируют с различными источниками энергии – от кофейной гущи до человеческой мочи. Теперь к этому списку добавились еще и цианобактерии, которые способны производить компоненты для горючего буквально благодаря солнечному свету. Об этом пишет BGR.

Смотрите также Миллионы людей оказались в "ловушке жары" из-за неравенства и бедности

Почему эта разработка привлекла внимание ученых?

Группа исследователей сообщила о создании нового штамма цианобактерий, которые интенсивно производят свободные жирные кислоты во время фотосинтеза. Результаты работы опубликовали в научном журнале "Biotechnology for Biofuels and Bioproducts".

Цианобактерии часто ошибочно называют сине-зелеными водорослями, хотя на самом деле это бактерии. Новый генетически модифицированный штамм оказался особенно эффективным в производстве свободных жирных кислот даже при "субоптимальных" температурах – примерно 25 градусов Цельсия.

Именно эти свободные жирные кислоты имеют ключевое значение для проекта. Они являются универсальным источником энергии для многих живых организмов, включая людей, а также могут использоваться как основа для производства биотоплива.

Авторы исследования заявляют, что технология имеет "потенциальные преимущества для промышленного применения" и может стать основой для масштабного и более эффективного производства биотоплива.

Как ученым удалось обойти одну из главных проблем ГМО?

Одна из самых интересных деталей исследования касается не только самого горючего, а способа создания бактерий. Генетически модифицированные организмы остаются противоречивой темой во многих странах из-за риска перекрестного распространения генов между видами. Именно поэтому ученые особенно подчеркивают особенности своего метода.

Для создания нового штамма исследователи заменили ген aas, который заставлял бактерии повторно использовать жирные кислоты вместо их выделения. На его место интегрировали другой механизм, стимулирующий активное производство и секрецию этих веществ.

При этом, как отмечается в научной работе, технология не оставляет "остаточной чужеродной ДНК". Это означает, что бактерии не должны передавать генетические изменения другим организмам. По мнению авторов, именно такая особенность может сделать технологию приемлемой даже для регионов с жестким регулированием ГМО.

В чем главное преимущество этих бактерий?

Еще одно важное преимущество нового штамма заключается в том, что бактерии самостоятельно выделяют необходимые жирные кислоты наружу. В традиционных биотехнологических процессах получение нужных веществ из микроорганизмов обычно требует сложной и энергозатратной обработки. Клетки необходимо собирать, высушивать и разрушать, чтобы получить конечный продукт.

Новые цианобактерии в значительной степени устраняют эти этапы. Это может сократить затраты энергии, снизить количество биологических отходов и сделать производство биотоплива дешевле.

Дополнительным плюсом стала эффективность бактерий в нестабильных климатических условиях. Поскольку производство жирных кислот увеличивается при более низких температурах, будущие биотопливные фермы потенциально можно будет размещать в регионах, где уровень солнечного света и температура постоянно меняются.

Конкуренция среди альтернатив бензину только усиливается

Несмотря на перспективность технологии, цианобактерии – лишь одно из многих направлений поиска замены ископаемому топливу. В мире параллельно разрабатывают другие альтернативные системы. Например, компания Aircela работает над технологией создания топлива из атмосферного воздуха без использования нефти.

Поэтому пока рано говорить, какой именно подход станет доминирующим в будущем. Но исследование с цианобактериями демонстрирует, что биотопливо постепенно переходит из категории экспериментов в потенциально масштабируемые промышленные решения.