Новый метод снижения стоимости биотоплива

Согласно с исследованием, опубликованным в журнале Science, генетическое изменение растений может сделать новые виды биотоплива более конкурентоспособными, чем ископаемое топливо.

В настоящее время, основой производства этанола является сахар и крахмал из сахарной свеклы и зерна. Производство биотоплива из биомассы достаточно затратный процесс, поскольку современным способом отделения целлюлозы от лигнина (вещества, которое дает растениям свойства дерева) остается переработка биомассы с использованием горячей кислоты. Данный метод является дорогим, поскольку он, помимо всего прочего, требует применения специального оборудования.

Новая работа показывает, что при удалении ключевого гена, который отвечает за формирование лигнина, растения производят меньшее количество данного вещества. Также 80% целлюлозы в измененных растениях может быть превращено в сахар без использования кислоты. Для сравнения, в обычных неизмененных растениях только 18% целлюлозы может быть превращено в сахар.

Данное исследование еще не нашло коммерческого применения. Ученые должны показать применение данного подхода на растениях, которые используются для производства биотоплива, а именно проса или тополя. Однако они нашли аналогичные маркеры в производстве лигнина данными растениями, поэтому предположили, что смогут применить данный подход к обоим видам растений.

С другой стороны, следствием генетического изменения может быть более короткие растения с меньшим количеством биомассы, и как следствие более низкая урожайность. Проблема заключается в том, что лигнин является основным структурным материалом, и снижение его количества воздействует на рост растений. Однако исследователи из Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) продемонстрировали способ снижения содержания лигнина в некоторых частях растения, что способствует его нормальному росту. Woet Boerjan, профессор из Flanders Institute for Biotechnology (VIB) – исследовательского института в Бельгии, — является одним из ученых, включенных в новый проект, и утверждает, что в этом случае новый подход мог бы работать.

Тем временем, частные компании разрабатывают собственные способы, связанные с кислотной обработкой растений. Согласно заявлениям организации Ceres, она уже имеет измененные растения, включая растения со сниженным содержанием лигнина. Организация протестировала данный подход в лабораториях и этой осенью проведет полевые испытания. Richard Hamilton, президент Ceres, говорит, что исключение процесса предварительной кислотной переработки снизит количество ферментов, необходимых для превращения целлюлозы в сахар, а также поможет уменьшить стоимость производства этанола из биомассы на $1 за галлон, при промышленном производстве – на $3-$4 за галлон.

Источник “ScienceRevew”