ارائه روشی ارزان تر برای تولید سوخت خودروها از گیاهان

دانشمندان توانستند روشی ارزان تر و بهینه تر برای انتقال واکنش های شیمایی در یک فرایند بیولوژیکی بیابند که با استفاده از آن می توان راهی بهتر برای تولید بیوسوخت ها از گیاهان به دست آورد.

در طی این گزارش سالهاست دانشمندان در تلاشند راهی بهینه برای تولید بیوسوخت ها بیابند. در مطالعه جدید که در ژورنال «ساینتفیک ریپورت» چاپ شده است راهی جدید برای دستیابی به این هدف ارائه شده است.

گوپالان یکی از محققان این مطاله از دانشگاه اوهایو می‌گوید: اگر قرار است محصول تولیدی با سوخت های فسیلی قابل رقابت باشد باید فرایند تبدیل شکر به الکل کارایی بسیار بالایی داشته باشد. اینکه این فرایند چگونه انجام بگیرد کاملا مشخص است اما هزینه های انجام آن رقابت پذیر نیست حتی اگر از سوی دولت هم حمایت شود. تحقیقات جدید توانسته است این هزینه ها را کاهش دهد.

قلب آنچه که این دانشمندان به آن رسیده اند این است: مولکولی به نام «مولکول کمک کننده» که اجازه می دهد کربن در داخل سلول ها به انرژی تبدیل شود و این کار را با روشی بسیار ارزان تر و ساده تر به انجام می رساند.

این مولکول های کمک کننده که شیمیدان ها به آنها کوفاکتورهای سلولی می گویند، نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید (NADH) و مشتقات آن (NADPH) هستند.

این کوفاکتورها در حالت احیا شده پیش از این هم به عنوان بخش کلیدی تبدیل شکر گیاهان به بیوتانول یا اتانول شناخته شده بودند. هر دو کوفاکتور نقش مهمی در کاهش متابولیسم سلول های سرطانی و درمان برخی سرطان ها دارند.

با این حال NADH و NADPH بسیار گران قیمت هستند.

سابرامانیام، از همکاران این تحقیق، می گوید: اگر بتوان هزینه تولید بیوسوخت ها را به نصف کاهش داد در این صورت بیوسوخت ها در مقایسه با بنزین جذابیت بیشتری خواهند داشت. معمولا چون بوتانول ارزان قیمت نیست به عنوان افزودنی استفاده نمی شود. اما اگر بتوان این ماده را به صورت ارزان تر تولید کرد در این صورت حساب کتاب ها فرق خواهد کرد. با استفاده از این کوفاکتورها می توان هزینه ها را به نصف کاهش داد.

برای اینکه بتوان این کوفاکتورهای ارزان را در آزمایشگاه تولید کرد، دانشمندان از الکترودی با پوشش نیکل و مس استفاده کردند. این دو فلز گران قیمت نیستند.

این الکترودها به دانشمندان امکان داد تا این کوفاکتورها را از نمونه های اکسید شده آن به دست آورند. در آزمایشگاه محققان توانستند با استفاده از NADPH به عنوان یک کوفاکتور الکل را از مولکول دیگری تولید کنند و همین نشان می دهد که الکترود آنها قادر است به تبدیل بیومس یعنی سلول گیاهی، به بیوسوخت کمک کند.

در این تحقیق گیاه با استفاده از NADPH دی اکسید کربن را به شکر تبدیل می کند. استفاده از NADPH ارزان تر می تواند عمل فتوسنتز مصنوعی را سرعت ببخشد. نتیجه این است که می توان از آن برای تولید بیوسوخت استفاده کرد.

نکته مهم این است که در این تحقیق بیوشیمیست ها با مهندسین همکاری کرده اند، کاری که پیش از این به ندرت اتفاق افتاده است.

از آنجایی که NADPH و NADH هسته مرکزی بسیاری از فرایندهای تبدیل انرژی در داخل سلول هستند از کشف این دانشمندان می توان برای کاربردهای دیگر نیز بهره برد.

سابرامانیام پیش از این توانسته بود در تحقیقی دیگر نشان دهد که فیلدهای الکترومگنتیک می توانند گسترش سرطان پستان را کاهش دهند. حالا این دو تحقیق به هم مرتبط شده اند.

او می گوید شاید دانشمندان بتوانند به روشی راحت تر و قابل انجام تر جریان الکترون را سلول های سرطانی کنترل کنند، و جلوی متاستاز آنها را بگیرند.

او بخشی از تلاش های خود را هم در جهت کشف روشی متمرکز کرده است که در آن یک گیاه بتواند با استفاده از انرژی خورشیدی دی اکسید کربن را به اکسیژن تبدیل کند. او می گوید اگر بتوان این کار را در مقیاسی بزرگ انجام داد می توان از میزان دی اکسید کربن اتمسفر کاست و در نتیجه با تغییرات اقلیم مقابله کرد.