تولید سوخت جت به کمک فرآیند متابولیک باکتری ها

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، هواپیماها در عصر مدرن برای حمل و نقل افراد، تحویل کالا و انجام عملیات نظامی ضروری هستند، اما سوخت های مبتنی بر نفت که انرژی آنها را تامین می کند، کمبود دارند. اکنون دانشمندان راهی برای تولید سوخت جت جایگزین با برداشت یک مولکول کربن غیر معمول تولید شده توسط فرآیند متابولیک باکتری هایی که معمولا در خاک یافت می شوند، کشف کرده اند. این تحقیق توسط دانشمندان آزمایشگاه لارنس برکلی به تازگی در مجله Joule منتشر شده است.

پابلو کروز مورالس، نویسنده اصلی، میکروبیولوژیست در DTU Biosustain، بخشی از دانشگاه فنی دانمارک، می گوید: در شیمی، هر چیزی که برای ساختن به انرژی نیاز دارد، وقتی شکسته شود، انرژی آزاد می کند. هنگامی که سوخت جت های نفتی مشتعل می شود، مقدار زیادی انرژی آزاد می کند. دانشمندان آزمایشگاه کیسلینگ در آزمایشگاه لارنس برکلی معتقد بودند که باید راهی برای تکرار این موضوع بدون نیاز به میلیون ها سال انتظار برای تشکیل سوخت های فسیلی جدید وجود داشته باشد.

کیزلینگ می خواست مولکولی به نام جاوسامایسین را بازسازی کند که به دلیل فرورفتگی های نیش مانندش از نام فیلم (آرواره ها) نامگذاری شده است. این مولکول توسط باکتری رایج استرپتومایسس تولید می شود، ارگانیسمی که کروز مورالس در گذشته با آن کار کرده بود.

این مولکول دندانه دار توسط متابولیسم بومی باکتری ها تولید می شود که گلوکز را از بین می برند. او می گوید: هنگامی که آن ها قند یا اسیدهای آمینه می خورند، آنها را می شکنند و به بلوک های سازنده پیوندهای کربن به کربن تبدیل می کنند. شما به همان روش و با همان شیمی در بدن خود چربی می سازید، اما این فرآیند باکتریایی پیچش های بسیار جالبی دارد.

این پیچش ها که به مولکول ها خاصیت انفجاری می دهند، ترکیب حلقه های سیکلوپروپان هستند - حلقه هایی از سه اتم کربن که به شکل مثلثی مرتب شده اند. اما شکل مثلث باعث خم شدن پیوندها می شود و این کشش برای ایجاد نیاز به انرژی دارد.

پس از تجزیه و تحلیل دقیق، تیم تحقیقاتی مشخص کردند که آنزیم هایی که مسئول ساخت این مولکول های سیکلوپروپان پر انرژی هستند، پلی کتید سنتاز هستند. کروز مورالس می گوید: سینتازهای پلی کتید ابزار بیولوژیکی نهایی برای ساخت شیمی آلی هستند.

کروز مورالس توضیح می دهد که سوخت تولید شده توسط باکتری ها بسیار شبیه بیودیزل است. آنها باید به گونه ای فرآوری شوند که بتواند در دمای پایین تر از دمای لازم برای سوزاندن اسید چرب مشتعل شود. با این حال، هنگامی که مشتعل شود، به اندازه کافی قدرتمند خواهد بود که موشکی را به فضا بفرستد. کروز مورالس می گوید: اگر بتوانیم این سوخت را با زیست شناسی بسازیم، هیچ بهانه ای برای تولید آن با نفت وجود ندارد.