I mindre fartøyer som biler, lastebiler og visse ferger kan fossilt drivstoff erstatter av elmotorer.

Til tyngre transportmidler, som raketter, transatlantiske flyruter og containerskip, etterlyses det imidlertid fortsatt et godt alternativ.

Men nå har et team forskere kanskje kommet et skritt nærmere.

I en ny studie har de skapt en bakterie som kan produsere et molekyl som inneholder store mengder energi.

Faktisk så mye at det ifølge forskerne kan erstatte jetdrivstoff.

Genmanipulerte bakterier lager drivstoffet

Studien er inspirert av tidligere forskning fra Japan. Her har man brukt en bakterie til å produsere et stoff som kalles jawsamycin – oppkalt etter filmen «Haisommer» (på engelsk «Jaws») på grunn av molekylets trekantede form, som kan minne om haitenner.

– Trekantede molekyler inneholder mye energi, forklarer Pablo Cruz-Morales. Han er hovedforskeren bak den nye studien og seniorforsker ved Danmarks Tekniske Universitet.

Jawsamycin var egentlig laget som et stoff mot soppinfeksjoner, men Cruz-Morals og kollegene hans så potensialet som de trekantede molekylene hadde som et drivstoff.

Dermed startet jakten på en bakterie som kunne produsere et tilsvarende molekyl. Etter å ha sett på rundt 7.000 bakterielle genomer identifiserte forskerne en kandidat.

Etter litt bioteknologi hadde de molekylet de lette etter, som de navnga fuelimycin.

Neste skritt innebar genmanipulering.

Evnen til å produsere fuelimycin var nemlig en iboende evne hos bakterier som ifølge Cruz-Morales er veldig vanskelige å kultivere. Derfor tok de det relevante DNA-et og overførte det til en annen, mer stabil bakterieart.

Skalering blir en utfordring

Studien har vist at molekylet kan bli produsert, forteller Pablo Cruz-Morales.

Men det betyr ikke at romfarten eller containerskip blir klimanøytrale i morgen eller i overmorgen.

Den store utfordringen, forklarer han, er å skalere opp produksjonen.

– Særlig drivstoff til skip er veldig billig. Vi må helt ned på tre dollar per gallon (om lag 3,8 liter, red.) hvis fuelimycin skal være konkurransedyktig.

– Hvor mye koster det å lage en liter fuelimycin nå?

– Jeg vet ikke, men det er dyrt. Vi har langt igjen. Nøyaktig hvor lang vei er vanskelig å si.

– Vi har kontakt med flere firmaer som arbeider med romfart, og med den rette investeringen tror jeg vi kan ha ti liter klare om fem år, noe som ville være nok til å foreta en test. Derfra kan vi bygge videre, forteller Cruz-Morales.

– Og hvis det går bra det, vil det kanskje ta fem år til før man kan få det til kommersielt. Vi har ikke løst alle problemene, men vi er på vei i riktig retning.

– Så om ti år vil man kunne bruke dette drivstoffet til å komme til Mars?

– Ja, det ville vært fantastisk. Problemet er at de som tenker på å dra til Mars, allerede har motorer som går på fossilt drivstoff. De må ha nye som passer til fuelimycin, og det tror jeg ikke de vil lage, sier Cruz-Morales.

– På den annen side så kan man ikke grave etter olje på Mars. Derimot kan man lage laboratorier med disse bakteriene i slik at det ville kanskje ikke bare være den grønneste, men også enkleste løsningen.

Ikke realistisk som kommersielt produkt

Lars Ottosen, som er professor i bioteknologi ved Aarhus Universitet, mener studien er elegant.

Men han har problemer med å se det kommersielle potensialet.

– Det er imponerende å få disse bakteriene til å lage et veldig komplekst molekyl. Bioteknologisk er det veldig flott, og vitenskapelig sett er det solid, sier professoren.

– Men det kan neppe brukes til drivstoffproduksjon. Det ville være dyrt og vanskelig å skalere opp og veldig komplisert å rense.

Ottosen påpeker at forskerne skriver lite om hva bakteriene skal leve av – annet enn at det er et sukker.

– Og da ryker hele plattformen. Det er forurensende å produsere sukker, og det tar mye plass. Vi har allerede store problemer med landbruket, så vi kan ikke produsere flere millioner kilo sukker til å sørge for drivstoff, sier Ottosen.

Skulle bakteriene være en grønn løsning, må fuelimycin lages av CO₂ eller et annet restprodukt, forteller han.

I mellomtiden er vår beste mulighet elektrifisering, mener han – også for de store fartøyene.

Viktig å holde i gang denne forskningen

Lars Ottosen har rett, forteller Pablo Cruz-Morales.

– Jeg er enig i at det ikke er mulig å gjøre fuelimycin kommersielt hvis sukker er råvaren. Vi ville bare vise at det var mulig. Men i framtiden håper vi å kunne bruke biologisk masse fra for eksempel søppel eller fra restprodukter fra landbruket i stedet for sukker, sier han og legger til at en annen mulighet er å produsere det av plast.

– Det er et vitenskapelig og teknologisk område som er i rivende utvikling.

I tillegg til det teknologiske og vitenskapelige bidraget håper Cruz-Morales at studien sin kan sette fokus på den grønne omstillingen også innen tungtransport:

– Klimaendringer rammer alle, også global handel, eierne av store containerskip og fly og de store investeringsselskapene. Vi må finne løsninger, forteller han.

– I dag har vi ikke gode nok alternativene til fossilt drivstoff når skip eller fly skal krysse for eksempel Atlanterhavet.

Referanse:

Pablo Cruz-Morales mfl.: Biosynthesis of polycyclopropanated high energy biofuel. Joule, 2022. DOI:10.1016/j.joule.2022.05.011

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.