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生物柴油制备效率获突破

《 中国能源报 》( 2019年07月22日   第 05 版) 李丽旻


本报讯 近日,韩国科学技术院(KAIST)研究人员发表于国际学术期刊“Nature Chemical Biology”上的一项研究成果引起了多方关注。利用基因改造的细菌将广泛存在于自然界中的葡萄糖转化为车用生物柴油,并打破了目前的生物转化效率,为未来高效、可持续生产生物燃料提供了新思路。


一直以来,标准生物柴油都来自于植物油或动物脂肪,通过有机化学反应产生脂肪酸及相应酯类物质,而其原料来源则包括有菜籽油、大豆油、玉米油、猪油、鱼油等常见物质。然而,植物油或动物脂肪均需要大量占用土地资源,若要大规模生产生物燃料、并实现化石能源替代,则需要利用大量土地,不仅成本相对高昂,也可能引发相应生态问题。该研究成果的提出,则解决了这一问题。


该论文题为“生产脂肪酸与燃料的产油细菌工程”,论文指出,无需大量占用土地,而是使用广泛存在于自然界的葡萄糖,并利用改造后的菌株就能够实现高效的生物燃料生产。


KAIST研究人员将名为Rhodococcus opacus的菌株进行基因改造,并最大限度地优化菌株培养条件,从而利用菌株对葡萄糖的代谢来累积脂肪酸,并经过一系列生化反应实现高浓度的烃类物质及脂肪酸乙酯,而这些物质都是生物柴油的主要成分。


据科学新闻资讯网站Asian Scientist介绍,利用这种新方法,通过细菌转化的脂肪酸、脂肪酸乙酯及长链烃类的浓度能够分别达到50.2g/L,21.3g/L及5.2 g/L,已具备商业化生产前景。事实上,早在2013年,就有研究人员利用基因改造后的大肠杆菌将糖分转化为短链烃类,但生产浓度仅为0.58g/L,远小于商业化所需的水平。


KAIST研究团队负责人Sang Yup Lee表示,这项技术利用木质纤维素——地球上最丰富的资源之一,在不依赖化石燃料和动、植物油的情况下,实现了高效地制造脂肪酸和生物柴油。这项研究成果将为长期依赖化石燃料的石油工业提供了新的机会。


油价网撰文称,这一技术的出现很可能永久改变了生物燃料领域。为实现《巴黎协定》定下的气候目标,减少化石燃料的使用尤为重要,但到目前为止,生物燃料还没有达到大规模应用所需要的效率,价格也有待下降。然而,此次技术的突破可能将会在很大程度上推动天平向更绿色的未来倾斜。


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