In den letzten Jahrzehnten haben Forscher Biokraftstoffe entwickelt, die aus einer bemerkenswerten Vielzahl von Organismen stammen - Sojabohnen, Mais, Algen, Reis und sogar Pilze. Unabhängig davon, ob es sich um Ethanol oder Biodiesel handelt, weisen alle diese Kraftstoffe die gleiche Einschränkung auf: Sie müssen raffiniert und mit großen Mengen herkömmlicher Kraftstoffe auf Erdölbasis gemischt werden, damit sie in vorhandenen Motoren verwendet werden können.
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Obwohl dies bei weitem nicht das einzige aktuelle Problem bei Biokraftstoffen ist, scheint ein neuer Ansatz von Forschern der Universität von Exeter in Großbritannien zumindest dieses spezielle Problem mit einem Schlag zu lösen. Wie sie heute in einem Artikel in Proceedings der National Academy of Sciences schreiben, hat das Team E. coli- Bakterien gentechnisch verändert, um Moleküle herzustellen, die mit denjenigen in Dieselkraftstoffen austauschbar sind, die bereits im Handel erhältlich sind. Die Produkte dieser Bakterien könnten, wenn sie in großem Maßstab erzeugt würden, theoretisch direkt in die Millionen von Pkw- und Lkw-Motoren gelangen, die derzeit weltweit mit Diesel betrieben werden - ohne dass Diesel auf Erdölbasis beigemischt werden muss.
Die von John Love geleitete Gruppe hat das Kunststück vollbracht, indem sie Gene verschiedener Bakterienspezies mischte und anpasste und sie in die im Experiment verwendeten E. coli einfügte. Diese Gene kodieren jeweils für bestimmte Enzyme. Wenn die Gene in E. coli inseriert werden, können die Bakterien diese Enzyme synthetisieren. Infolgedessen erhält es auch die Fähigkeit, die gleichen Stoffwechselreaktionen durchzuführen, die diese Enzyme in jeder der Spenderbakterienspezies durchführen.
Durch sorgfältige Auswahl und Kombination von Stoffwechselreaktionen bauten die Forscher Stück für Stück einen künstlichen chemischen Weg auf. Auf diese Weise konnten die gentechnisch veränderten E. coli, die in einer mit einer fettreichen Brühe gefüllten Petrischale wachsen und sich vermehren, Fettmoleküle aufnehmen, in Kohlenwasserstoffe umwandeln und als Abfallprodukt ausscheiden.
Kohlenwasserstoffe sind die Basis für alle Kraftstoffe auf Erdölbasis, und die speziellen Moleküle, für deren Herstellung sie E. coli entwickelt haben, sind die gleichen, die in handelsüblichen Dieselkraftstoffen vorhanden sind. Bisher haben sie nur winzige Mengen dieses bakteriellen Biodiesels produziert, aber wenn sie diese Bakterien in großem Maßstab züchten und ihre Kohlenwasserstoffprodukte extrahieren könnten, hätten sie einen gebrauchsfertigen Dieselkraftstoff. Es bleibt natürlich abzuwarten, ob der auf diese Weise hergestellte Kraftstoff in Bezug auf die Kosten mit konventionellem Diesel mithalten kann.
Außerdem kommt Energie niemals aus dünner Luft - und die Energie, die in diesem Bakterienbrennstoff enthalten ist, stammt größtenteils aus der Brühe der Fettsäuren, auf denen die Bakterien wachsen. Abhängig von der Quelle dieser Fettsäuren könnte dieser neue Kraftstoff daher einigen der gleichen Kritikpunkte ausgesetzt sein, die an den derzeit in der Produktion befindlichen Biokraftstoffen geäußert werden.
Zum einen gibt es das Argument, dass die Umwandlung von Lebensmitteln (ob Mais, Sojabohnen oder andere Pflanzen) in Kraftstoff Welligkeitseffekte auf dem globalen Lebensmittelmarkt verursacht und die Volatilität der Lebensmittelpreise erhöht, wie eine UN-Studie aus dem letzten Jahr ergab. Wenn das Ziel der Entwicklung neuer Kraftstoffe darin besteht, den Klimawandel zu bekämpfen, bleiben viele Biokraftstoffe trotz ihres umweltfreundlichen Images dramatisch zurück. Beispielsweise ist die Verwendung von Ethanol aus Mais (dem in den USA am häufigsten verwendeten Biokraftstoff) hinsichtlich der Kohlenstoffemissionen wahrscheinlich nicht besser als die Verbrennung von herkömmlichem Benzin und aufgrund der gesamten Energie, die für den Anbau der Ernte aufgewendet wird, möglicherweise sogar schlechter und es Info Kraftstoff verarbeiten.
Ob dieser von Bakterien abgeleitete Diesel unter den gleichen Problemen leidet, hängt weitgehend davon ab, welche Art von Fettsäurequelle letztendlich für das Wachstum der Bakterien im kommerziellen Maßstab verwendet wird - ob es aus einer potenziellen Nahrungspflanze (z. B. Mais oder Sojaöl) synthetisiert wird ), oder ob es von einer derzeit übersehenen Energiequelle kommen könnte. Der neue Ansatz hat jedoch bereits einen großen Vorteil: Nur die Schritte, die erforderlich sind, um andere Biokraftstoffe zu raffinieren, damit sie in Motoren verwendet werden können, verbrauchen Energie und erzeugen Kohlenstoffemissionen. Wenn Sie diese Schritte überspringen, könnte der neue Bakterien-Biodiesel von Anfang an eine energieeffiziente Kraftstoffwahl sein.
