روشی ساده تر و ارزان تر برای تولید سوخت

ایران اکونومیست- دانشمندان راه حلی کارآمد و ارزان برای ایجاد یک واکنش شیمیایی در قلب بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی یافته‌اند که می‌تواند باعث ایجاد راه‌هایی بهتر برای تولید زیست سوخت از گیاهان شود.

کد خبر: ۳۷۲۳۳۱

تاریخ: ۲۰ دی ۱۳۹۹ - ۱۹:۰۳

به نقل از فیز، دانشمندان سراسر جهان دائما در تلاش هستند تا زیست سوخت و دیگر محصولات زیستی را به طور ارزان‌تری تولید کنند. بر طبق مقاله‌ای که امروز در مجله‌ی Scientific Reports منتشر شده است این موضوع امکان‌پذیر است.

ونکات گوپالان(Venkat Gopalan) که نویسنده ارشد این مقاله و استاد شیمی و بیوشیمی در دانشگاه ایالتی اوهایو است می‌گوید: فرآیند تبدیل شکر به الکل باید بسیار کارآمد باشد تا محصول نهایی با سوخت‌های فسیلی قابل مقایسه باشد. فرآیند مناسب برای انجام این کار وجود دارد اما هزینه‌ی زیاد آن باعث می‌شود نتوان آن را جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی دانست حتی با حمایت‌های مالی دولت. اما به نظر می‌رسد این پیشرفت جدید به کاهش هزینه‌ها کمک خواهد کرد.

روشی ساده‌تر و ارزان‌تر برای تولید این سوخت‌ها ایجاد "مولکول‌های کمک کننده" که به تبدیل کربن به انرژی در سلول کمک می‌کنند است. این مولکول‌های کمک کننده که شیمی‌دانان آنها را "کوفاکتور" می‌نامند شامل نیکوتیدآمید آدنین دی‌نوکلئید(NADH) و نیکوتین‌آمید ‌آدنین دی‌نوکلئوتید فسفات(NADPH) هستند. این دو کوفاکتور در شکل کوتاه شده خود نقش مهمی در فرآیند تبدیل شکر از گیاهان و تبدیل آن به بوتانول یا اتانول برای تولید سوخت ایفا می‌کنند. همچنین هر دوی این کوفاکتورها نقش مهمی در کاهش سرعت متابولیسم‌ سلول‌های سرطانی دارند و برای درمان برخی سرطان‌ها نیز مورد هدف قرار گرفته‌اند. اما NADH و NADPH گران هستند.

ویش سابرامینام(Vish Subramaniam) از نویسندگان این مقاله و استاد بازنشسته دانشکده مهندسی دانشگاه اوهایو می‌گوید: اگر بتوان هزینه‌های تولید این دو کوفاکتور را کاهش داد در آن صورت زیست سوخت‌ها تبدیل به افزونه‌ای جذاب برای تولید سوخت‌های جایگزین با بنزین می‌شوند.

بوتانول معمولا برای این کار به کار نمی‌رود زیرا قیمت زیادی دارد اما اگر بتوان هزینه تولید آن را نصف کرد شرایط تغییر می‌کند و این کار شدنی است زیرا هزینه‌های تولید آن وابسته به کوفاکتور هاست.

دانشمندان در آزمایشگاه با استفاده از یک الکترود که با نیکل و کوپر ارزان قیمت پوشانده شده بود دو کوفاکتور مورد نظر را تولید کردند و از آن‌ها برای تولید الکل از یک مولکول دیگر استفاده کردند. بر طبق این آزمایش آنها نشان دادند که الکترودی که ساخته‌اند می‌تواند سلول‌های گیاهی را تبدیل به زیست سوخت کند.

اما از آنجا که NADH و NADHP مرکز بسیاری از فرآیندهای تولید انرژی درون سلول هستند این تحقیقات می‌تواند به سایر موضوعات نیز کمک کند.

تحقیقات پیشین سابرامانیام(Subramaniam) تاثیر میدان‌های الکترومغناطیسی بر کاهش پیشرفت سرطان سینه را نشان داده است.

او می‌گوید: این موضوع به دانشمندان کمک می‌کند تا راحت‌تر و موثرتر جریان الکترون‌ها را در سلول‌های سرطانی کنترل و روند رشد و پیشرفت این سلول‌ها را متوقف کنند.

وی همچنان بیشتر فعالیت‌های علمی خود را صرف تحقیق در مورد ساخت گیاهانی مصنوعی کرد که بتوانند با استفاده از نور خورشید کربن‌دی‌اکسید را به اکسیژن تبدیل کنند. او تصور می‌کرد که در مقیاسی بزرگ این گیاهان بتوانند با کاهش کربن‌دی ‌اکسید اتمسفر مشکل تغییرات جوی را حل کنند.

این تحقیقات می‌تواند گامی به سوی رسیدن به این موضوع باشد. زیرا گیاهان از NADPH برای تبدیل کربن‌دی‌اکسید به شکر استفاده می‌کنند که در نهایت در فرآیند فتوسنتز منجر به تولید اکسیژن می‌شود و راحت‌تر شدن دسترسی به NADPH می‌تواند به تولید یک واکنش فتوسنتز مصنوعی کمک کند. اما پیش از آن مورد ضروری‌تر و محتمل‌تر تولید زیست سوخت‌ها است.

ایسنا