211service.com
Guma iš mikrobų
Bendradarbiaudama su „Goodyear“, biotechnologijų įmonė „Genencor“ kūrė bakterijas, kurios gamina izopreną – cheminę medžiagą, naudojamą padangų gumai gaminti – iš cukrų, gaunamų iš biomasės. Tačiau mikrobų izopreno gamybos padidinimas iki tokio masto, kad jis galėtų konkuruoti su iš naftos gauta guma, pasirodė esąs didelis iššūkis.
Atsinaujinanti guma: Šios padangos prototipas buvo pagamintas naudojant bioizopreną – cheminę medžiagą, kurią gamina genetiškai modifikuotos bakterijos.
Vakar pas Amerikos chemijos draugija San Franciske, Kalifornijoje įsikūrusio Palo Alto tyrimų skyriaus mokslininkai Genencor aprašė tolesnius mikrobų metabolizmo takų pakeitimus, kurie pagerina bioizopreno išeigą. Bendrovė kitais metais spręs dėl planų statyti bandomąją bioizopreno gamyklą.
Mikrobai, įskaitant E. coli natūraliai gamina nedidelius izopreno kiekius, kurie yra jų metabolizmo dalis, bet to nepakanka, kad jį būtų galima naudoti pramoniniu mastu. Siekiant pagerinti derlių, Genencor bioinžinieriai, kurie 2007 m. pradėjo dirbti su bakterinėmis sistemomis izopreno gamybai, iš pradžių pakeitė du metabolizmo kelius, kurie susilieja ir sukuria izopreno pirmtaką. Tačiau derlius vis dar buvo mažas, nes esama bakterijų genetinė mašina eina vingiuotu keliu, kad iš šio pirmtako būtų sukurtas izoprenas. Naujausiuose rezultatuose bendrovė pridėjo prie E. coli augalo genas, koduojantis izopreno sintazę – fermentą, kuris pirmtaką tiesiogiai paverčia izoprenu.
Izoprenas, kuris yra dujos kambario temperatūroje, burbuliuoja iš ląstelių nepažeisdamas jų, tada iš fermentacijos sultinio. „Genencor“ verslo plėtros vyresnysis direktorius Rich Laduca sako, kad be jokio tobulinimo ši sistema gali pagaminti 99 procentus grynų izopreno dujų. Grynumas yra labai svarbus, nes teršalų pėdsakai gali užteršti katalizatorius, naudojamus polimerizuoti izopreną, gaminant sintetinį kaučiuką. „Goodyear“ naudojo „Genencor“ bioizopreną sintetinei kaučiukui gaminti, iš kurios vėliau pagamino keletą padangų prototipų.
Ieškome atsinaujinančių išteklių, kad sumažintume savo priklausomybę nuo užsienio naftos, sako Jesse Roeckas, „Goodyear“ pasaulinės medžiagų mokslo direktorius. Roeckas sako, kad izopreno darbas vis dar yra tyrimų projektas, tačiau cheminė medžiaga padangose gali būti rinkoje po trejų ar penkerių metų. Pagal svorį izoprenas sudaro apie ketvirtadalį medžiagos, naudojamos padangai gaminti. Roeckas sako, kad bendrovė taip pat ieško atsinaujinančių šaltinių kitoms medžiagoms.
„Genencor“ bandomojoje gamykloje didinant procesą, „Laduca“ teigia, kad jie vis dar stengiasi pagerinti derlių. Mes nustatėme [augalo] fermento kristalinę struktūrą ir šiuo metu ją modifikuojame, sako Laduca. Genencor sukūrė pagrindinę bioizopreno sistemą gerai apibūdintoje E. coli bet dabar eksperimentuos persodindamas metabolizmo kelius į kitas bakterijas, kurios auga greičiau.
JAV gryno izopreno rinka šiandien yra du milijardai svarų per metus; 60 procentų sunaudojama padangoms, o likusi dalis – klijams ir specialioms cheminėms medžiagoms. „Genencor“ taip pat tikisi naudoti šią cheminę medžiagą kaip biokuro bloką. Suporavus dvi izopreno molekules, gaunamas kuras, kurį galima maišyti su benzinu; Trečiosios grupės cheminė medžiaga yra tinkama maišyti su dyzelinu. Izoprenas taip pat gali būti naudojamas kaip reaktyvinio kuro gamybos blokas.