روشی جدید برای تولید سوخت‌های زیستی

در شرایطی که برای کاهش وابستگی بشر به مصرف سوخت‌های فسیلی سنتی و در نتیجه افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن و اثرات مخرب آن بر محیط زیست تلاش می‌شود، پیدا کردن سوخت اقتصادی و مقرون به صرفه از منابع بیولوژیکی می‌تواند راه‌حل عاقلانه‌ای باشد.

در شرایطی که برای کاهش وابستگی بشر به مصرف سوخت‌های فسیلی سنتی و در نتیجه افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن و اثرات مخرب آن بر محیط زیست تلاش می‌شود، پیدا کردن سوخت اقتصادی و مقرون به صرفه از منابع بیولوژیکی می‌تواند راه‌حل عاقلانه‌ای باشد.

یکی از مشکلات قابل توجه در زمینه تحقیقات سوخت های زیستی جلبکی، تولید روغن های چربی (مولکول های چربی که ذخیره کننده انرژی است و می توان برای تولید سوخت از آنها استفاده کرد) است. این مانع بزرگ، تولید سوخت های زیستی اقتصادی و کارآمد را ناکام گذاشت زیرا جلبک ها زمانی که مواد مغذی کمتری دریافت می کنند روغن های چرب مطلوب تولید می کنند. با این حال اگر مواد مغذی مورد نیاز آنها محدود شود جلبک ها بخوبی رشد نمی کنند. اگرچه با رژیم غذایی مقاوم جلبک ها بخوبی رشد می کنند، اما به جای چربی مورد نظر برای تولید سوخت کربوهیدرات تولید می کنند.

حالا ترنتا کاست، دانشجوی انستیتو اسکریپس و همکارانش با استفاده از ترانسکریپتوم (مجموعه ای از مولکول های mRNA یا رونوشت هایی که در یک سلول یا در جمعیتی از سلول ها بیان می شود) توانستند یک آنزیم خاص را در داخل گروهی از جلبک های میکروسکوپیک به نام دیاتوم ها هدف قرار دهند و به این ترتیب برای مشکل تولید چربی بیشتر در جلبک ها راه حلی پیدا کنند.

با مهندسی متابولیکی محققان موفق به تحریک آنزیم چربی سوزی به نام لیپاسس شدند و توانستند بدون به خطر انداختن رشد، تولید چربی را افزایش دهند. چربی تغییر یافته از سوی محققان را می توان به طور گسترده در دیگر گونه های جلبکی نیز تولید کرد. این نتایج نشان می دهد به کمک دستکاری متابولیک می توان تجمع مولکول های مناسب برای تولید سوخت را افزایش داد.

مارک هیلده براند، استاد زیست شناسی دریایی اسکریپس و یکی از اعضای تیم محققان می گوید: از نظر علمی این یک دستاورد بزرگ است. پنج سال قبل به شما گفته می شد ممکن نیست روزی بدون تاثیر منفی بر رشد جلبک بتوان چربی بیشتری از آن استخراج کرد.

این تحقیق نشان داد می توان بر این مساله غلبه کرد. همین موضوع ما را امیدوار کرده که بتوانیم در این خصوص کارهای بیشتری انجام دهیم و به نتایج مطلوب تری برسیم. علاوه بر کاهش هزینه تولید سوخت های زیستی در نتیجه افزایش چربی، روش جدید سرعت تولید محصول سوخت های زیستی جلبکی ناشی از فرآیند غربالگری کارآمد را افزایش داده است.

محققان متذکر شده اند که حفظ نرخ رشد بالا و تجمع بالای زیست توده ها برای تولید زیست سوخت جلبکی در مقیاس های بزرگ تجاری ضروری است، اما این پیشرفت در انزوا اتفاق نمی افتد و این پروژه اکنون تصویر بزرگی از موفقیت کار گروهی و تعامل آزمایشگاه های مختلف را نشان می دهد.

phys.org / مترجم: آتنا حسن آبادی