Perubahan iklim global telah mendorong upaya-upaya untuk mengurangi emisi karbon dioksida, gas rumah kaca yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil.

Dalam pendekatan baru, para peneliti dari UCLA Henry Samueli Sekolah Teknik dan Sains Terapan memiliki sebuah cyanobacterium rekayasa genetika untuk mengkonsumsi karbon dioksida dan menghasilkan bahan bakar cair isobutanol, yang memegang potensi besar sebagai alternatif bensin. Reaksi ini didukung langsung oleh energi dari sinar matahari, melalui fotosintesis.

Penelitian dipublikasi pada 9 Desember dalam edisi cetak jurnal Nature Bioteknologi dan tersedia secara online.

Metode baru ini memiliki dua keuntungan untuk jangka panjang, tujuan berskala global mencapai lebih bersih dan lebih hijau ekonomi energi, kata peneliti. Pertama, bakteri itu mendaur ulang karbon dioksida, mengurangi emisi gas rumah kaca akibat pembakaran bahan bakar fosil. Kedua, menggunakan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida menjadi bahan bakar cair yang dapat digunakan dalam infrastruktur energi yang ada, termasuk di sebagian besar mobil.

Sementara alternatif lain adalah  biofuel yang berasal dari tanaman atau dari ganggang, kedua proses ini membutuhkan beberapa langkah-langkah perantara sebelum perbaikan ke bahan bakar dapat digunakan.

"Pendekatan baru ini menghindari kebutuhan untuk biomassa dekonstruksi, baik dalam kasus cellulosic ganggang biomassa atau biomassa, yang merupakan penghalang ekonomi utama untuk produksi biofuel," kata ketua tim James C. Liao, Chancellor's Guru Besar Kimia dan Teknik Biomolecular di UCLA dan associate direktur UCLA-Departemen Energi Institute for Genomics dan Proteomika. "Oleh karena itu, ini berpotensi jauh lebih efisien dan lebih murah dibandingkan dengan pendekatan."

Menggunakan cyanobacterium Synechoccus elongatus, para peneliti genetik meningkatkan kuantitas karbon dioksida-fixing dengan metode RuBisCO enzim. Kemudian mereka disambung gen dari bakteri tadi disambung dengan gen milik mikroorganisme lainnya. untuk  dapat mengumpulkan gas karbon dioksida dan cahaya matahari dan menghasilkan gas isobutyraldehyde. Titik didih yang rendah dan tekanan uap tinggi gas memungkinkannya untuk dengan mudah akan dilepas dari sistem.

Bakteri yang direkayasa dapat menghasilkan isobutanol secara langsung, namun para peneliti mengatakan saat ini lebih mudah untuk menggunakan yang sudah ada dan relatif murah proses katalisis kimia untuk mengubah isobutyraldehyde gas ke isobutanol, serta berguna lain produk-produk berbasis minyak bumi.

Selain Liao, tim peneliti termasuk penulis utama Shota Atsumi, mantan UCLA sarjana postdoctoral sekarang di UC Davis fakultas, dan UCLA sarjana postdoctoral Wendy Higashide.

Tempat yang ideal untuk sistem ini akan kekuasaan yang ada di sebelah tanaman yang mengeluarkan karbon dioksida, kata peneliti, berpotensi memungkinkan gas rumah kaca yang akan diambil dan didaur-ulang secara langsung menjadi bahan bakar cair.

"Kami terus meningkatkan kecepatan dan hasil produksi," kata Liao. "Hambatan lain termasuk efisiensi distribusi cahaya dan pengurangan biaya bioreactor. Kami sedang mengerjakan solusi dari permasalahan tersebut."

sumber

http://www.sciencedaily.com