Binnenkort kunnen we fossiele brandstoffen vervangen door een CO2-neutraal product gemaakt van zonne-energie, kooldioxide en water. Onderzoekers van de Universiteit van Uppsala hebben met succes micro-organismen geproduceerd die de alcohol-butanol efficiënt kunnen produceren met behulp van kooldioxide en zonne-energie, zonder gebruik te maken van zonnecellen.

Dit is gepresenteerd in een nieuwe studie gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Energie en milieuwetenschappen .

- "We hebben systematisch een reeks gemodificeerde cyanobacteriën ontworpen en gemaakt die geleidelijk toenemende hoeveelheden butanol produceerden in directe processen. Wanneer de beste cellen worden gebruikt in langdurige laboratoriumexperimenten, we zien productieniveaus die de niveaus overschrijden die in bestaande artikelen zijn gerapporteerd. Verder, het is vergelijkbaar met indirecte processen waarbij bacteriën worden gevoed met suiker, " zegt Pia Lindberg, hoofddocent bij de afdeling Chemie Ångström Laboratory, Universiteit van Uppsala.

De kennis en het vermogen om cyanobacteriën te modificeren, zodat ze een verscheidenheid aan chemicaliën uit kooldioxide en zonne-energie kunnen produceren, komt parallel aan de technologische vooruitgang, Synthetische biologie, genetisch veranderen. Door een combinatie van technische ontwikkeling, systematische methoden en de ontdekking dat naarmate er meer product uit de cyanobacteriën wordt verwijderd, hoe meer butanol wordt gevormd, de studie toont de weg voorwaarts voor de realisatie van het concept.

We weten al dat het mogelijk is om via dit proces butanol te produceren (proof-of-concept). Wat onderzoekers nu hebben kunnen aantonen, is dat het mogelijk is om een ​​aanzienlijk hogere productie te bereiken, zo hoog dat het in productie kan worden gebruikt. In praktische termen, butanol kan in de auto-industrie worden gebruikt als milieuvriendelijke brandstof voor voertuigen, biobrandstof van de vierde generatie, en als milieuvriendelijk bestanddeel van rubber voor banden. In beide gevallen, fossiele brandstoffen worden vervangen door een CO2-neutraal product gemaakt van zonne-energie, kooldioxide en water.

Zelfs grotere industrieën, in alle beroepen, die momenteel hoge broeikasgasemissies uit kooldioxide produceren, zullen het proces met cyanobacteriën kunnen gebruiken om kooldioxide te binden en bijgevolg hun uitstoot aanzienlijk te verminderen.

– "Microscopische cyanobacteriën zijn de meest efficiënte fotosynthetische organismen op aarde. In deze studie we gebruiken hun vermogen om de energie van de zon efficiënt op te vangen en te binden aan koolstofdioxide in de lucht, naast alle tools die we hebben om cyanobacteriën te modificeren om gewenste producten te produceren. De resultaten laten zien dat een directe productie van CO2-neutrale chemicaliën en brandstoffen uit zonne-energie in de toekomst mogelijk zal zijn, " legt Peter Lindblad uit, professor aan het Department of Chemistry Ångström Laboratory van de Universiteit van Uppsala, die het project leidt.

Onderzoek aan de Universiteit van Uppsala maakt deel uit van het grotere EU Photofuel-project (www.photofuel.eu) dat wordt gecoördineerd door voertuigfabrikant VW, die tot doel heeft de volgende generatie technieken te ontwikkelen voor de duurzame productie van alternatieve brandstoffen in de transportsector.

Het artikel, "Modulaire engineering voor fotosynthetische 1-butanolproductie in cyanobacteriën, " werd gepubliceerd in Energie en milieuwetenschappen .