تولید سوخت و پلاستیک از جلبک سبز – آبی

شیمیدانها در مطالعه جدیدی، جلبک سبز- آبی را به گونه ای دست ورزی کرده اند تا ماده شیمیایی اولیه مورد نیاز برای تولید سوخت و پلاستیک را رشد دهد.
به گزارش خبرگزاری مهر، این نخستین گام در جایگزینی سوخت فسیلی به عنوان ماده خام برای صنعت شیمیایی است. “شوتا آتسومی” مجری این تحقیقات از دانشگاه کالیفرنیا در دیویس گفت: اغلب مواد اولیه شیمیایی از نفت و گاز طبیعی به دست می آید، اما امروزه به منابع دیگری برای این مواد اولیه نیاز داریم.
وزارت انرژی آمریکا اعلام کرده است باید تا سال 2025 یک چهارم مواد شیمیایی صنعتی از فرآیندهای زیستی تولید شود.
واکنش های زیستی در شکل دهی اتصالات کربن به کربن خوب عمل می کنند، در این حالت از دی اکسید کربن به عنوان یک ماده خام و انرژی نور خورشید برای این واکنش ها استفاده می شود. این فرآیند فتوسنتز نام دارد و سیانوباکتری یا همان جلبک سبز- آبی این کار را به مدت بیش از سه میلیارد سال انجام می داده است.
استفاده از سیانوباکتری برای رشد دادن مواد شیمیایی مزیت های دیگری نیز دارد: مشکلی برای نیازهای غذایی انسان ایجاد نمی کنند و همانند نقش ذرت در تولید اتانول عمل می کند.
اما چالش فناوری، وادار سازی سیانوباکتری برای تولید مقدار چشمگیری مواد شیمیایی است که به مواد اولیه شیمیایی تبدیل شوند. آزمایشگاه آتسومی در دانشگاه کالیفرنیا با حمایت شرکت ژاپنی مواد شیمیایی آساهی کاسی، بر روی ارائه مسیرهای شیمیایی جدید در سیانوباکتری کار کرده است.
محققان آنزیم هایی را از پایگاه داده های آن لاین شناسایی کرده اند که واکنش هایی را که دانشمندان در پی آنها بودند انجام می دهند، سپس DNA را به این آنزیم ها و به درون سلول ها وارد کردند.
این پژوهشگران یک مسیر سه مرحله ای ارائه کردند که به سیانوباکتری امکان می دهد دی اکسید کربن را به 2،3 بوتاندیول – ماده شیمیایی که می توان از آن برای تولید رنگ حلال پلاستیک و سوخت استفاده کرد- تبدیل کرد.
پس از سه هفته رشد، سیانوباکتری ها 2.4 گرم 2،3 بوتاندیول در لیتر محصول تولید کرد. این میزان رشد برای مواد شیمیایی رشد یافته توسط سیانوباکتری متوسط تا زیاد است و امکان توسعه تجاری آن وجود دارد.
نتایج این تحقیقات درنشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.