211service.com
Gummi fra Microbes
I samarbejde med Goodyear har bioteknologivirksomheden Genencor udviklet bakterier, der fremstiller isopren - det kemikalie, der bruges til at fremstille dækgummi - fra sukker, der stammer fra biomasse. Men det har vist sig at være en stor udfordring at øge mikrobiel produktion af isopren til en sådan skala, at den kan konkurrere med olieafledt gummi.
Fornybart gummi: Denne prototype dæk blev lavet ved hjælp af bioisopren, et kemikalie produceret af gensplejsede bakterier.
I går kl American Chemical Society møde i San Francisco, forskere fra en Palo Alto, CA-baseret forskningsafdeling af Genencor beskrevet yderligere modifikationer af mikrobernes metaboliske veje, der forbedrer udbyttet af bioisopren. Selskabet vil tage stilling til planer om at bygge et bioisopren-pilotanlæg næste år.
Mikrober inkl E coli laver naturligt små mængder isopren som en del af deres stofskifte, men ikke nær nok til at blive brugt i industriel skala. For at forbedre udbyttet foretog bioingeniører hos Genencor, som begyndte at arbejde på bakteriesystemer til fremstilling af isopren i 2007, oprindeligt ændringer i to metaboliske veje, der konvergerer for at skabe en isopren-precursor. Men udbyttet var stadig lavt, fordi bakteriernes eksisterende genetiske maskineri tager en bugtende vej for at skabe isopren fra denne forløber. I de seneste resultater tilføjede virksomheden til E coli et plantegen, der koder for isoprensyntase, et enzym, der omdanner prækursoren direkte til isopren.
Isopren, som er en gas ved stuetemperatur, bobler ud af cellerne uden at beskadige dem og derefter ud af gæringsbouillonen. Genencors seniordirektør for forretningsudvikling Rich Laduca siger, at dette system uden forfining kan producere 99 procent ren isoprengas. Renhed er kritisk, fordi sporforurenende stoffer kan forurene katalysatorerne, der bruges til at polymerisere isopren til fremstilling af syntetisk gummi. Goodyear har brugt Genencors bioisopren til at fremstille syntetisk gummi, som det derefter brugte til at lave adskillige prototypedæk.
Vi leder efter vedvarende ressourcer for at reducere vores afhængighed af udenlandsk olie, siger Jesse Roeck, direktør for global materialevidenskab hos Goodyear. Roeck siger, at isoprenarbejdet stadig er et forskningsprojekt, men at kemikaliet kan være i dæk på markedet om tre til fem år. Efter vægt udgør isopren omkring en fjerdedel af det materiale, der bruges til at fremstille et dæk. Roeck siger, at virksomheden også er på udkig efter vedvarende kilder til de andre materialer.
Da Genencor bevæger sig mod at opskalere processen på et pilotanlæg, siger Laduca, at de stadig arbejder på at forbedre udbyttet yderligere. Vi har bestemt krystalstrukturen af enzymet [plante] og er i gang med at modificere det, siger Laduca. Genencor udviklede det grundlæggende bioisopren-system i det velkarakteriserede E coli men vil nu eksperimentere med at transplantere de metaboliske veje, den har udviklet, til andre bakterier, der vokser hurtigere.
Det amerikanske marked for ren isopren er i dag to milliarder pund om året; 60 procent af det bruges i dæk, og resten bruges i klæbemidler og specialkemikalier. Genencor håber også at bruge kemikaliet som byggesten til biobrændstoffer. Parring af to isoprenmolekyler danner et brændstof, der kan blandes med benzin; gruppe tre laver et kemikalie med egenskaber, der er egnet til blanding med diesel. Isopren kan også bruges som byggesten til fremstilling af jetbrændstoffer.