Развитие – шаг к коммерческому производству источника топлива, которое могло однажды обеспечить альтернативу ископаемому топливу.Пропан – привлекательный источник более чистого топлива, потому что у этого есть существующий мировой рынок. Это уже произведено как побочный продукт во время обработки природного газа и очистки нефти, но оба – конечные ресурсы.
В его текущей форме это составляет большую часть LPG (сжиженный газ), который используется во многих заявлениях с центрального отопления на печи кемпинга и обычные моторные транспортные средства.В новом исследовании команда ученых из Имперского колледжа Лондона и Университета Турку в Финляндии использовала кишечную палочку, чтобы прервать биологический процесс, который превращает жирные кислоты в клеточные мембраны. Исследователи использовали ферменты, чтобы направить жирные кислоты вдоль различного биологического пути, так, чтобы бактерии сделали готовый к двигателю возобновляемый пропан вместо клеточных мембран.
Их конечная цель должна вставить эту спроектированную систему в фотосинтетические бактерии, чтобы к одному дню непосредственно преобразовывают солнечную энергию в химическое топливо.Результаты исследования изданы в журнале Nature Communications.Доктор Патрик Джоунс, от Отдела Наук о жизни в Имперском колледже Лондона сказал: «Хотя это исследование на очень ранней стадии, наше доказательство исследования понятия предоставляет метод для возобновляемого производства топлива, которое ранее было только доступно от запасов окаменелости.
Хотя мы только произвели крошечные суммы до сих пор, топливо, которое мы произвели, готово использоваться в двигателе немедленно. Это открывает возможности для будущего стабильного производства возобновляемых видов топлива, которые сначала могли дополнить, и после того заменить ископаемое топливо как дизель, бензин, природный газ и реактивное топливо».
Ученые приняли решение быть нацеленными на пропан, потому что он может легко избежать клетки как газа, все же требует небольшой энергии преобразовать от ее естественного газообразного состояния в жидкость, которую легко транспортировать, сохранить и использовать.«Ископаемое топливо – конечный ресурс и в то время как наше население продолжает расти, мы оказываемся перед необходимостью придумывать новые способы удовлетворить увеличивающимся энергетическим требованиям. Это – существенная проблема, однако, развивать возобновляемый процесс, который является недорогим и экономически стабильным. В данный момент морские водоросли могут использоваться, чтобы сделать биодизель, но это не коммерчески жизнеспособно как сбор урожая, и обработка требует большого количества энергии и денег.
Таким образом, мы выбрали пропан, потому что он может быть отделен от естественного процесса с минимальной энергией, и это будет совместимо с существующей инфраструктурой для легкого использования,» добавил доктор Джонс.Используя E. coli как организм хозяина, ученые прервали биологический процесс, который превращает жирные кислоты в клеточные мембраны. Останавливая этот процесс на ранней стадии они могли удалить масляную кислоту, противное обоняние, составное, который является существенным предшественником для производства пропана.Чтобы прервать процесс, исследователи обнаружили новый вариант фермента, названного thioesterase, который определенно предназначается для жирных кислот и освобождает их от естественного процесса.
Они тогда использовали второй бактериальный фермент, названный АВТОМОБИЛЕМ, чтобы преобразовать масляную кислоту в butyraldehyde. Наконец, они добавили недавно обнаруженный фермент, названный оксигеназой альдегида-deformylating (ADO), которая, как известно, естественно создает углеводороды, чтобы сформировать пропан.Предыдущие попытки использовать фермент СУМАТОХИ оказались неутешительными, поскольку ученые были неспособны использовать естественную силу фермента, чтобы создать более чистое топливо.
Но ученые из Imperial обнаружили, что, стимулируя СУМАТОХУ с электронами они смогли существенно увеличить каталитическую способность фермента, и в конечном счете произвести пропан.Уровень пропана, который произвели ученые, в настоящее время является в одну тысячу раз меньше, чем, что было бы необходимо, чтобы превратить его в коммерческий продукт, таким образом, они теперь работают над очисткой их недавно разработанного синтетического процесса.
Доктор Джонс сказал: «В данный момент у нас нет полного схватывания точно, как топливные молекулы сделаны, таким образом, мы теперь пытаемся узнать точно, как этот процесс разворачивается. Я надеюсь, что за следующие 5-10 лет мы будем в состоянии достигнуть коммерчески жизнеспособных процессов, которые будут стабильно питать наши энергетические требования».
Это исследование финансировалось грантом из европейского Научного совета.