Nhiên liệu sinh học cải tiến mới thay thế nhiên liệu diesel pot
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (98.09 KB, 3 trang )
Nhiên liệu sinh học cải tiến mới thay thế nhiên
liệu diesel
(H2N2)-Các nhà nghiên cứu tại Viện
Năng lượng Sinh học (JBEI) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã
tìm ra một nhiên liệu sinh học cải tiến mới có thể thay thế nhiên
liệu thường dùng cho các động cơ diesel, nhưng lại sạch, xanh,
tái tạo và được sản xuất tại Hoa Kỳ. Sử dụng các công cụ sinh
học tổng hợp, nhóm nghiên cứu đã biến đổi gen của 2 chủng vi
khuẩn, đó là vi khuẩn Escherichia coli và nấm men
Saccharomyces cerevisiae để tạo ra tiền chất bisabolane, một
thành phần của hợp chất hóa học terpene có trong thực vật và
được sử dụng để tạo mùi thơm và hương vị. Các thử nghiệm ban
đầu cho thấy các đặc tính của bisabolane khiến nó trở thành
nhiên liệu tổng hợp sinh học thay thế cho nhiên liệu diesel số 2
(D2).
Chi phí gia tăng và sự phụ thuộc ngày càng nhiều vào các nguồn
cung cấp nhiên liệu chiết suất từ dầu mỏ của nước ngoài kết hợp
với những lo ngại của các nhà khoa học về việc đốt cháy các
nhiên liệu này tác động đến khí hậu toàn cầu đang thúc đẩy
nghiên cứu tìm ra các nhiên liệu thay thế tái tạo không thải các
bon. Các nhiên liệu sinh học cải tiến, đó là các nhiên liệu vận tải
dạng lỏng chiết suất từ sinh khối xenlulô của cỏ lâu năm và các
cây trồng khác không phải là cây lương thực cũng như từ chất
thải nông nghiệp, được xem là có tiềm năng lớn để thay thế
xăng, diesel và các nhiên liệu phản lực. Khác với etanol chỉ
được sử dụng với số lượng hạn chế trong các động cơ xăng mà
không hề được dùng cho các động cơ diesel hay động cơ phản
lực, cộng với việc nhiên liệu này còn ăn mòn các đường ống dẫn
dầu và các thùng chứa hiện có, nhiên liệu sinh học cải tiến lại
phù hợp với các động cơ hiện có cũng như cở sở hạ tầng phân
phối và lưu giữ nhiên liệu.
Để sản xuất nhiên liệu sinh học cải tiến với chi phí-hiệu quả trên
quy mô quốc gia, các nhà nghiên cứu đã tìm ra sesquiterpenes,
hợp chất terpene có chứa 15 nguyên tử các bon (nhiên liệu diesel
thông thường có từ 10-24 nguyên tử các bon).
Taek Soon Lee, người chỉ đạo nghiên cứu cho rằng
sesquiterpenes có hàm lượng năng lượng cao và các đặc tính lý-
hóa giống như nhiên liệu diesel và nhiên liệu phản lực. Mặc dù
thực vật là nguồn tự nhiên sản sinh ra hợp chất terpene, nhưng
việc sử dụng vi khuẩn biến đổi gen sẽ là phương pháp tiện lợi và
chi phí-hiệu quả để sản xuất các nhiên liệu sinh học tiên tiến trên
quy mô lớn.
Trong nghiên cứu gần đây, nhờ phản ứng trao đổi chất cần cho
tổng hợp sinh học, nhóm nghiên cứu đã biến đổi gen của cả E
coli và S cerevisiae khiến cho chúng sản sinh với số lượng lớn
một hợp chất hóa học gọi là farnesyl diphosphate (FPP), có thể
được xử lý bằng các enzym để tổng hợp terpene cần có. Trong
nghiên cứu mới nhất, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp
này để tạo ra tiền chất bisabolane.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu mong muốn thay thế bước hydro
hóa bisabolane nhờ xử lý hóa chất bằng enzym alkene reductaza
được tạo ra từ E coli và nấm men biến đổi gen.
Theo Lee, hydro hóa loại phân tử này bằng enzym là một kế
hoạch đặt ra nhiều thách thức và là mục tiêu lâu dài. Mục tiêu
trước mắt của nhóm nghiên cứu là phát triển chủng E coli và
nấm men để sử dụng làm chất gây men trên quy mô thương mại.
Ngoài ra, họ sẽ nghiên cứu sử dụng đường từ sinh khối như là
một nguồn các bon để sản xuất bisabolene
