20.12.2013
Náttúruvísindadeildin
Skriva út

Bakteriur framleiða bensin

Í oktoburblaðnum av altjóða høgtvirda náttúruvísindaliga tíðarritinum Nature er grein um evnaskiftisbroyttar smáverur, ið megna at framleiða brennievni til motorar


Fossil brennievni ikki burðardygg

Brennievni, sum framkomin samfeløg nýta dagliga, verða pumpað úr jarðarinnar oljukeldum og síðani viðgjørd á ymsan hátt. Vanlig dropadríving ella destillering verður vanliga fyrst framd. Hereftir kunnu  fleiri ymiskar tilgongdir verða nýttar til at fáa brennievni við ynskiligum eginleikum. Talan kann verða um katalytiska reformering, katalytiska cracking, hydrocracking, alkylering og isomerisering. Hesar eru allar evnafrøðiligar tilgongdir, sum føra til eitt brennievni við ávísum  eyðkennum og eginleikum. Men brenning av fossilum brennievnum í kraftverkum og motorum kann ikki halda fram í longdini her á jørð av fleiri orsøkum. Eitt er, at mongdin er avmarkað. Annað er, at carbondioxid-útlátið, ið stavar frá brenning af dieselolju og bensin hevur við sær eitt óstøðugt veðurlag. Ógvusligar ódnir við knúsandi megi gerast alt vanligari kring knøttin.

 

Bensin - ein blanding

Brennievni til bilar, bátar, skip og eitt nú kraftverk er ein blanding av hydrocarbonum, t.e. mýlum,  sum eru einans gjørd av carbon og hydrogen. Talið av carbon-atomum er vanliga millum 4 og 12 fyri hvørt mýlið. Ofta verður henda blanding skrivað stutt sum C4-C12. Høvuðsevnini í bensini eru: isooctan, butan, 3-ethyltoluen og methyl-tert-butylether, sí mynd 5. Methyl-tert-butylether verður tilsett fyri at hækka octantalið til eitt hóskandi virði, t. d. 98. Harvið kemur motorurin at banka minni og ganga róligari og betri.

Ílegubroyttar smáverur

Seinnu árini hava minkandi nøgdir av tøkum fossilum orkutilfeingi, og harav høgir oljuprísir, sett ferð á umfatandi gransking av burðardyggum biobrennievni frá endurnýggjandi keldum, so sum smáverum ella mikroorganismum. Brennievnisframleiðandi smáverur er ein møguleiki, men higartil eru ongar mikroorganismur funnar, ið náttúrliga framleiða dieselolju ella bensin. Orsøkin er tann, at evnaskiftið í smáverum er skipað evnafrøðiliga  soleiðis, at tær framleiða í høvuðsheitum langar fitisýrur og derivatir ella avleiddu teirra heldur enn alkanir.  Arbeitt hevur verið við málinum, og fyri stuttum megnaðu teir báðir granskararnir Yong Jun Choi og Sang Yup Lee frá stovninum: Metabolic and Biomolecular Engineering National Research Laboratory, Department of Chemical and Biomolecular Engineering í Suðurkorea at ílegubroyta eitt Escherichia-coli-bakteriuslag soleiðis, at hesar smáverur fóru at framleiða lutfalsliga stuttar alkanir, fríar fitisýrur, fitisýruestarar og tilsvarandi alkohol (mynd 1).  Yvirlit yvir lívevnafrøðiligu leiðina til framleiðslu av stuttum alkanum ella carbonhydridum er víst í mynd 2. Høvuðsenzymini eru víst í litum. Ílegurnar ella genini, sum eru sløkt, eru merkt við einum krossi. Á mynd 2 sæst eisini, hvussu sukurslagið glucosa verður umgjørt til  stuttketaðar alkanir, fitisýruestarar og alkohol.


Bakteriur  bjargingin

Tær ílegubroyttu ella genmodifiseraðu E. coli-bakteriurnar fingust at framleiða smáar nøgdir af C9 og C10, og tessvegna kunnu hesar smáverur vera nyttuligar og gagnligar fyrimyndarverur í framhaldandi menningini av mikroorganismum, ætlaðar til framleiðslu av alkanum til brennievni, fitisýrum og øðrum týdningarmiklum evnafrøðiligum evnum, nýtt í stór- og smáídnaðinum. Bakteriur hava vanliga eitt máttmikið og framkomið lívevnafrøðiligt evnisskifti,  og tessvegna kunnu summar av hesum lívtøkniliga broyttu smáverum gerast hollastu tænarar mannarættarinnar í framleiðslu av burðardyggum brennievnum.