Blågröna alger och solljus kan bli grönt flygbränsle

Utvecklingen av hållbart flygbränsle är viktigt för att i förlängningen minska flygets koldioxidutsläpp. En annan lösning är elflyg, speciellt för korta resor, men dagens batterikapacitet räcker inte för längre flygningar.

Ett nytt sätt att skapa hållbart flygbränsle kan gå via solljusdriven framställning av kolväten genom fotosyntetiska mikroorganismer.

Nu visar en studie från Uppsala universitet att kolvätet isopren skulle kunna vara en del av en framtida lösning.

– Vår studie visar att isopren faktiskt är ett idealt kolväte, och att den fotokemiska reaktionen kan optimeras för de förhållanden som också passar för fotobiologisk isoprenproduktion, säger forskaren Henrik Ottosson vid Uppsala universitet.

Modifierade cyanobakterier bas

Isopren kan framställas av blågröna alger, alltså cyanobakterier, utifrån solljus, vatten och vanlig koldioxid.

Forskarna har använt modifierade cyanobakterier, som genom genteknik fått ett nytt enzym från eukalyptusträd. Med hjälp av enzymet kan cyanobakterierna med hjälp av solljus och vanlig koldioxid som finns i luften, tillverka kolvätet isopren.

Ljus och värme kan öka produktiviteten

Även om isopren kan produceras av cyanobakterier, är mängden som bildas fortfarande mycket låg. Därför har forskarna även genomfört en studie för att undersöka vilka odlingsförhållanden som kan påverka produktiviteten.

– Vi kan visa att violett ljus eller högre temperatur kan ge högre produktivitet från cyanobakterierna. Det går också att se att isopren ger cyanobakterierna bättre värmetålighet så att de överlever vid högre temperaturer än normalt, vilket kan vara bra för produktion i större skala med hjälp av solljus, säger forskaren Pia Lindberg vid Uppsala universitet.

Enligt forskarna förbättrar resultaten möjligheterna att ersätta fossila källor för flygbränsle, men tekniken behöver utvecklas för att nå målet om en industriell produktion till 2040.

Läs mer om jakten på fossilfria flygbränslen: När blir det grönt att flyga igen?

Vetenskapliga studier:

Towards combined photobiological-photochemical formation of kerosene-type biofuels: Which small 1, 3-diene photodimerizes most efficiently?, Photochemical and Photobiological Sciences.

Characterizing isoprene production in cyanobacteria – insights into the effects of light, temperature, and isoprene on Synechocystis, Bioresource Technology.

A combined photobiological–photochemical route to C10 cycloalkane jet fuels from carbon dioxide via isoprene, Green Chemistry.

Kontakt:

Pia Lindberg, universitetslektor vid institutionen för kemi – Ångström, Uppsala universitet, pia.lindberg@kemi.uu.se

Henrik Ottosson, universitetslektor vid institutionen för kemi – Ångström, Uppsala universitet, henrik.ottosson@kemi.uu.se