冷杉树启发的新型生物燃料

联合生物能源研究所的科学家基于在枞树中发现的芳香萜烯,创造了一种新型的可再生生物燃料。

联合生物能源研究所的科学家基于在枞树中发现的芳香萜烯,创造了一种新型的可再生生物燃料。联合生物能源研究所(JBEI)是美国能源部研究中心,旨在促进下一代生物燃料的开发–储存在植物生物质中的太阳能衍生的液体燃料。

萜烯是由多种植物产生的不同种类的化合物。萜烯在针叶树中的含量很高,使这些树具有独特的气味。

图片来源:艾伦·麦格雷戈

JBEI的科学家注意到,一种名为比沙泊烷的萜烯具有与构成柴油燃料的碳氢化合物相似的化学结构。它还具有非腐蚀性的化学性质,可能会改善在寒冷天气下操作的卡车的性能。他们决定研究是否可以生产出足够的比沙泊烷,使其成为柴油燃料的可行且更绿色的替代品。

为了大量生产这种新的生物燃料,科学家们利用基因工程技术将在枞树中产生比沙泊烷的细胞机制转移到了快速生长的细菌中(大肠杆菌)和酵母(酿酒酵母)。领导JBEI研究团队的Taek Soon Lee在一次演讲中解释了他们的实验方法 新闻稿:

尽管植物是萜烯化合物的天然来源,但工程微生物平台将是大规模生产高级生物燃料的最便捷,最具成本效益的方法。

科学家们成功地诱使微生物产生了大量的倍他波烷前体比萨泊烯。然后,他们将化学加氢反应简单地添加到生产过程中,即可将生物合成的双油单烯转化为双油单烷。

 

Bisabolene的化学结构。图片来源:维基百科。

 

大约 220亿加仑 在2010年期间,美国卡车消耗了830亿升柴油。开发可再生柴油燃料将是一项巨大的礼物,可以帮助改善环境和国家能源安全。

科学家们仍然面临着将其新的生物燃料技术扩大到商业化生产水平的挑战。他们正计划进入劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的下一阶段研究。 先进的生物燃料工艺示范单位,这是一个15,000平方英尺的设施,可供美国能源部支持的研究人员,学术机构,非营利研究组织以及参与生物燃料研发的公司使用&D.

A [pdf]之前于2011年9月27日在期刊上发表了描述基于萜烯的先进生物燃料的微生物生产的信息 纳特通讯.

帕米拉·佩拉尔塔·亚亚(Pamela Peralta-Yahya),跆拳李和马里奥·奥勒特(Mario Oullet)是研究小组的成员,他们发现比斯鲍鱼也许可以代替柴油。图片来源:伯克利实验室的Roy Kaltschmidt。

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