Baktériami vyrobené biopalivo má vyššiu energetickú hustotu ako letecké palivo
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 14. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Akokoľvek sú fosílne palivá účinné, ich negatívny vplyv na planétu nemožno podceňovať. Výskumníci z Národného laboratória Lawrenca Berkeleyho (Berkeley Lab) teraz prinútili baktérie, aby priamo vyrábali nové biopalivo s energetickou hustotou výrazne vyššou ako palivo pre lietadlá.
Molekuly nového paliva sú známe ako polycyklopropánované metylestery mastných kyselín a pozostávajú zo siedmich súborov cyklopropánových kruhov. Ide o kruhy s tromi atómami uhlíka spojené do trojuholníkových tvarov, ktoré zvierajú väzby do 60-stupňového uhla. Napätia tohto ostrého uhla v sebe skrývajú vysokú potenciálnu energiu, ktorá sa môže uvoľniť počas horenia.
Vedci identifikovali prírodné baktérie produkujúce cyklopropán v čeľadi Streptomyces, potom skopírovali súvisiace génové zhluky do iných baktérií, ktoré sú laboratórne vhodnejšie. Konečným výsledkom boli molekuly, ktoré tím nazval ako fuelimycíny, ktoré si vyžadujú len jeden ďalší krok chemického spracovania, aby sa premenili na palivo pripravené na spaľovanie.
Vedci zo Sandia National Labs potom vykonali počítačové simulácie výsledných palív, aby odhadli ich vlastnosti v porovnaní s bežnými palivami. Táto analýza naznačila, že nové biopalivá by boli bezpečné a stabilné pri izbovej teplote a mali by energetickú hustotu viac ako 50 megajoulov na liter (MJ/L). To je obrovský nárast v porovnaní s existujúcimi palivami. Hustota energie benzínu je približne 32 MJ/L, zatiaľ čo bežné letecké a raketové palivá dosahujú maximálnu hodnotu okolo 35 MJ/L.
Táto zvýšená hustota energie by mohla pomôcť vozidlám prejsť väčšiu vzdialenosť na jednu nádrž alebo znížiť množstvo paliva potrebného na štart rakiet, čím by sa ušetrilo viac miesta a hmotnosti pre náklad. Výroba palív z baktérií zároveň znižuje ich vplyv na životné prostredie.
„Táto biosyntetická cesta poskytuje čistú cestu k vysoko energetickým palivám, ktoré sa pred touto prácou mohli vyrábať len z ropy pomocou vysoko toxického procesu syntézy,“ povedal Jay Keasling, vedúci projektu. „Keďže tieto palivá by sa vyrábali z baktérií kŕmených rastlinnou hmotou, ktorá sa vyrába z oxidu uhličitého získaného z atmosféry, ich spaľovanie v motoroch výrazne zníži množstvo pridaných skleníkových plynov v porovnaní s akýmkoľvek palivom vyrobeným z ropy“.
Samozrejme, tieto biopalivá ešte nie sú úplne pripravené na použitie. Tím musí nájsť spôsob, ako vyrobiť väčšie množstvá, aby sa mohli testovať v motoroch, a to prostredníctvom vývoja procesu v účinnejších kmeňoch baktérií. Plánujú tiež preskúmať spôsoby výroby molekúl rôznych dĺžok na rôzne účely.
„Pracujeme na vyladení dĺžky reťazca tak, aby sme sa zamerali na konkrétne aplikácie,“ povedal Eric Sundstrom, autor štúdie. „Palivá s dlhším reťazcom by boli tuhé, vhodné na určité aplikácie raketového paliva, kratšie reťazce by mohli byť lepšie pre palivo pre tryskové motory a uprostred by mohla byť molekula alternatívna nafte“.
Výskum bol uverejnený v magazíne Joule.
