Исследователи создали бактерии, превращающие CO2 в жидкое топливо

Генетически модифицированные цианобактерии поглощают диоксид углерода и производят жидкое топливо изобутанол, используя энергию солнечного света.

Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Генри Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) генетически модифицировали цианобактерию, чтобы она поглощала CO2 и производила жидкое топливо изобутанол — перспективную альтернативу бензину. Реакция напрямую питается энергией солнечного света посредством фотосинтеза.

Исследование опубликовано в печатном выпуске журнала Nature Biotechnology от 9 декабря и доступно онлайн.

Преимущества подхода

Новый метод имеет два ключевых преимущества для долгосрочной цели создания чистой энергетики:

  1. Переработка CO2 — сокращение выбросов парниковых газов от сжигания ископаемого топлива.
  2. Использование солнечной энергии для преобразования CO2 в жидкое топливо, совместимое с существующей инфраструктурой (включая большинство автомобилей).

В отличие от получения биотоплива из растений или водорослей, этот подход не требует промежуточных этапов разрушения биомассы.

«Это потенциально гораздо эффективнее и дешевле, чем текущий подход», — заявил руководитель исследования Джеймс С. Ляо.

Как это работает

Используя цианобактерию Synechoccus elongatus, исследователи:

  1. Генетически увеличили количество фиксирующего CO2 фермента RuBisCO.
  2. Внедрили гены от других микроорганизмов, создав штамм, который поглощает CO2 и солнечный свет, а производит газ изобутиральдегид.
  3. Благодаря низкой температуре кипения и высокому давлению пара газ легко извлекается из системы.

Хотя модифицированные бактерии могут производить изобутанол напрямую, сейчас проще и дешевле использовать существующий процесс химического катализа для преобразования изобутиральдегида в изобутанол и другие полезные нефтепродукты.

Перспективы и задачи

Идеальное расположение для такой системы — рядом с электростанциями, выбрасывающими CO2, что позволит улавливать парниковый газ и напрямую перерабатывать его в жидкое топливо.

Среди текущих задач — повышение скорости и выхода продукции, эффективности распределения света и снижение стоимости биореактора.