Γρ. Στεφανόπουλος: Κοντά σε επαναστατική μέθοδο παραγωγής ανανεώσιμων καυσίμων
Καλά Νέα

Γρ. Στεφανόπουλος: Κοντά σε επαναστατική μέθοδο παραγωγής ανανεώσιμων καυσίμων

Μια ομάδα μηχανικών από το MIT με επικεφαλής έναν Έλληνα ερευνητή επαναπρογραμμάτισε γενετικά ένα στέλεχος της ζύμης, έτσι ώστε να μετατρέπει τα σάκχαρα σε λίπη πολύ πιο αποτελεσματικά, κάτι που θα μπορούσε να καταστήσει δυνατή την ανανεώσιμη παραγωγή υψηλής ενέργειας καυσίμων όπως το ντίζελ.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Γρηγόρη Στεφανόπουλο, τροποποίησαν τις μεταβολικές οδούς της ζύμης που παράγουν φυσικά μεγάλες ποσότητες λιπιδίων, ώστε να γίνουν περίπου 30% πιο αποτελεσματικές.

«Έχουμε επαναπρογραμματίσει το μεταβολισμό αυτών των μικροβίων ώστε να γίνουν ικανά να παράγουν έλαια σε πολύ υψηλές αποδόσεις» λέει ο Στεφανόπουλος, ο οποίος είναι ο κύριος συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στις 16 Ιανουαρίου 2017 στο Nature Biotechnology.

Η αναβάθμιση αυτή θα μπορούσε να κάνει την παραγωγή ανανεώσιμων καυσίμων υψηλής ενέργειας οικονομικά εφικτή, και η ομάδα του MIT εργάζεται τώρα σε πρόσθετες βελτιώσεις που θα τους φέρουν ακόμη πιο κοντά σε αυτόν τον στόχο.

«Αυτό που κάναμε είναι να φθάσουμε περίπου το 75% των δυνατοτήτων αυτής της ζύμης και υπάρχει ένα επιπλέον 25% που θα αποτελέσει αντικείμενο των εργασιών παρακολούθησης που θα ακολουθήσουν» συμπληρώνει ο Στεφανόπουλος.

Τα ανανεώσιμα καύσιμα όπως η αιθανόλη από καλαμπόκι είναι χρήσιμα ως πρόσθετα βενζίνης για αγωνιστικά αυτοκίνητα, όμως για τα μεγάλα οχήματα όπως αεροπλάνα, φορτηγά και πλοία χρειάζονται τα πιο ισχυρά καύσιμα όπως το ντίζελ.

“Το ντίζελ είναι το προτιμώμενο καύσιμο λόγω της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και της υψηλής απόδοσης των κινητήρων που λειτουργούν με ντίζελ» λέει ο Στεφανόπουλος. “Το πρόβλημα με το ντίζελ είναι ότι μέχρι στιγμής είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από τα ορυκτά καύσιμα.”

Προσπάθειες για την ανάπτυξη κινητήρων που λειτουργούν με βιοντίζελ, το οποίο προέρχεται από χρησιμοποιημένα μαγειρικά έλαια είχαν κάποια επιτυχία, αλλά το μαγειρικό λάδι είναι μια σχετικά σπάνια και ακριβή πηγή καυσίμου. Άμυλα όπως το ζαχαροκάλαμο και το καλαμπόκι είναι φθηνότερα και πιο άφθονα, αλλά αυτοί οι υδατάνθρακες πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε λιπίδια, τα οποία μπορούν στη συνέχεια να μετατραπούν σε καύσιμα υψηλής πυκνότητας όπως ντίζελ.

Για να επιτευχθεί αυτό, ο Στεφανόπουλος και οι συνεργάτες του άρχισαν να εργάζονται με έναν μύκητα που ονομάζεται Yarrowia lipolytica, ο οποίος παράγει φυσικά μεγάλες ποσότητες λιπιδίων. Επικεντρώθηκαν στην πλήρη αξιοποίηση των ηλεκτρονίων που παράγονται από τη διάσπαση της γλυκόζης. Για να επιτευχθεί αυτό, μετασχημάτισαν την Yarrowia με συνθετικές οδούς που μετατρέπουν πλεόνασμα NADH, ένα προϊόν της διάσπασης γλυκόζης, σε NADPH, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνθεση των λιπιδίων. Κατέληξαν να δοκιμάσουν περισσότερες από 12 τροποποιημένες συνθετικές οδούς.

“Αποδείχθηκε ότι ο συνδυασμός 2 από αυτές τις οδούς μας έδωσε τα καλύτερα αποτελέσματα, τα οποία έχουμε αναφέρει στη μελέτη μας», λέει ο Στεφανόπουλος. “Ο πραγματικός μηχανισμός του γιατί ένα ζευγάρι από αυτά τα μονοπάτια λειτουργεί πολύ καλύτερα από τους άλλους δεν είναι καλά κατανοητός.”

Χρησιμοποιώντας αυτό το βελτιωμένο μονοπάτι, τα κύτταρα ζύμης απαιτούν μόνο τα δύο τρίτα της ποσότητας της γλυκόζης που απαιτείται από μη τροποποιημένα κύτταρα ζύμης για να παράγουν την ίδια ποσότητα ελαίου. Ενώ, η νέα αυτή διαδικασία μετατροπής της γλυκόζης σε λιπίδια μπορεί να είναι οικονομικά εφικτή σε τρέχουσες τιμές για το άμυλο καλαμποκιού, οι ερευνητές ελπίζουν να κάνει τη διαδικασία ακόμη πιο αποτελεσματική, λέει ο Στεφανόπουλος.

«Υπάρχει ακόμη περιθώριο για μεγαλύτερη βελτίωση, και αν πιέσουμε περισσότερο σε αυτή την κατεύθυνση, τότε η διαδικασία θα γίνει ακόμη πιο αποτελεσματική, θα απαιτείται ακόμα λιγότερη γλυκόζη για να παραχθεί ένα γαλόνι πετρελαίου»τονίζει.

Οι ερευνητές επίσης διερευνούν τη χρήση φθηνότερων πηγών όπως γρασίδι και γεωργικά απόβλητα, πράγμα που θα απαιτούσε τη μετατροπή της κυτταρίνης που συνθέτει τα εν λόγω φυτικά υλικά σε γλυκόζη. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.

Διαβάστε επίσης:

Γρηγόρης Στεφανόπουλος: Πρωτεργάτης στη δημιουργία ανανεώσιμων πρώτων υλών

2 Έλληνες επιστήμονες κέρδισαν το κορυφαίο βραβείο στον τομέα των εναλλακτικών καυσίμων

Έλληνας ερευνητής συμμετείχε στην ανακάλυψη νέας τεχνικής παραγωγής βιοκαυσίμων

ΣΧΟΛΙΑ

  Σχόλια: 2

  1. nikiforos konstantinos

    ΕΙΝΑΙ ΕΞΑΙΡΕΤΗ ΕΡΕΥΝΑ , ΣΥΓΧΑΡΗΤΗΡΙΑ! ΠΡΟΤΕΙΝΩ ΝΑ ΚΑΝΟΥΝ ΕΛΕΓΧΟ Κ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΠΟΥ ΕΥΔΟΚΙΜΟΥΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ, ΣΤΑ ΟΡΕΙΝΑ ΜΕΡΗ!


  2. Γεωργου Μαίρη

    ΣΥΓΧΑΡΗΤΉΡΙΑ ΓΡΗΓΌΡΗ! !!!!!!!! ΣΕ ΌΛΗ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΉ ΣΟΥ ΠΟΡΕΊΑ ΠΡΟΣΠΑΘΗΣΕΣ ΝΑ ΣΥΝΔΥΆΣΕΙΣ ΤΗΝ ΈΡΕΥΝΆ ΣΟΥ, ΈΧΟΝΤΑΣ ΣΤΟ ΜΥΑΛΌ ΣΟΥ ΠΆΝΤΑ ΠΩΣ ΘΑ ΒΟΗΘΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΚΆΛΥΨΗ ΚΑΘΑΡΏΝ ΜΟΡΦΏΝ ΕΝΈΡΓΕΙΑΣ. ΕΊΜΑΣΤΕ ΥΠΕΡΉΦΑΝΟΙ ΌΛΟΙ ΓΙΑ ΣΈΝΑ. ΝΑ Σ ΈΧΕΙ Ο ΘΕΌΣ ΚΑΛΆ


Απάντησε στο Γεωργου Μαίρη

Πατήστε εδώ για να ακυρώσετε το σχόλιο.