Исследователи из Школы техники и прикладных наук Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе (UCLA) создали генетически измененные цианобактерии, способные потреблять углекислый газ и производить жидкий изобутан, который имеет большой потенциал в качестве альтернативы бензину.

Данный процесс происходит благодаря энергии солнечного света, посредством фотосинтеза. Этот новый метод имеет два преимущества в долгосрочной перспективе. В глобальном масштабе у ученых есть цель достижения более чистого и экологически выгодного источника энергии, пишет "Sciencedaily". Во-первых, он позволяет перерабатывать углекислый газ, уменьшая выбросы парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива. Во-вторых, он использует солнечную энергию для преобразования углекислого газа в жидкое топливо, которое может быть использовано в существующей энергетической инфраструктуре, в том числе в большинстве автомобилей.

Другие альтернативные источники получения бензина, включающие биотопливо из растений или  морских водорослей, требуют несколько промежуточных шагов перед приведением сырья в пригодное состояние для использования в качестве топлива.

"Этот новый подход позволяет избежать необходимости деконструкции биомассы, (как в случаях с целлюлозной биомассой или биомассой водорослей), которая является одним из основных экономических барьеров для производства биотоплива", - говорит руководитель группы Джеймс С. Ляо, профессор кафедры химической и биомолекулярной инженерии в UCLA и заместитель директора UCLA-департамента энергетики Института геномики и протеомики. "Таким образом, это потенциально гораздо более эффективный и менее дорогостоящий подход к производству биотоплива", - говорит профессор.

Используя цианобактерии Synechoccus elongatus, исследователи сначала генетически увеличивали количество двуокиси углерода фиксации ферментов RuBisCO. Затем они приращивали гены от других микроорганизмов, и в результате инженерной деформации, бактерия при потреблении диоксида углерода и солнечного света производит изобутиральдегид газа. Низкая температура кипения и высокого давления паров газа позволяет ему быть легко удаленным из системы.
Бактерия может производить изобутанол напрямую, но ученые говорят, что в настоящее время проще использовать существующий и относительно дешевый процесс, и в результате химического катализа конвертировать изобутиральдегид в изобутан, а также в другие нефтяные продукты.

Идеальное место для этой системы будет рядом с существующей электростанцией, выделяющей диоксид углерода, утверждают ученые. Это позволит бактериям захватывать парниковой газ, который будет непосредственно переработан в жидкое топливо.

"Мы продолжаем работать над улучшением скорости и мощности производства", - сказал Ляо. - Однако есть множество препятствий, включая эффективность распределения света и сокращения расходов на биореактор. Мы работаем над решением этих проблем".

Исследования были проведены при частичной поддержке гранта от Министерства энергетики США.