| Navigasjon: Hovedside / Institutter / Kjemi, bioteknologi og matvitenskap |
[Sidekart] [Kontakt] 
|
| Tekststørrelse. |
Nytt enzym gir bærekraftig biodrivstoff
Kai TilleyForskere ved UMB kan ha knekt koden til hypereffektiv produksjon av biodrivstoff. Funn av en hel ny type enzymer kan gjøre at produksjonen av biodrivstoff blir optimalisert. Dermed kan produksjonen av biodrivstoff flyttes fra matplanter til mindre verdifull biomasse.
Produksjonen av biodrivstoff har lenge vært omdiskutert fordi mye av dagens bioetanol lages av matplanter som sukkerrør, mais og raps og andre nyttevekster som opptar matjord. Nå kan denne konfliktene være løst.
De nye enzymene som har blitt oppdaget av forskerne ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) gjør nemlig at nedbryting og omdanningen av andre typer biomasse, , som halm, hogstavfall og biprodukter fra matproduksjon, til biodrivstoff skjer svært effektivt.
Forsker i PEP gruppen, ('Protein Engineering og Proteomics'), Cand. scient, Ph.D Gustav Vaaje-Kolstad (v) og Leder av PEP gruppen, ('Protein Engineering og Proteomics'), Ph.D Vincent Eijsink (h)
Foto: Håkon Sparre
Stort gjennombrudd
Gjennombruddet fra UMB-forskerne betyr i korthet at de har funnet fram til en ny teknologi for bærekraftig bruk av biomasse. Det vil igjen gi bærekraftig biodrivstoff og andre plante-baserte produkter.
Alle forfattere Forfatterne i tilfeldig rekkefølge: Gustav Vaaje-Kolstad, Vincent G. H. Eijsink, Svein J. Horn, Zhanliang Liu, Hong Zhai, Morten Sørlie, Bjørge Westereng
Foto: Håkon Sparre
- Forskergruppen her hos oss har oppdaget en helt ny type enzym. Enzymet hjelper til i nedbryting av cellulose og andre ”robuste” sukkerpolymerer i biomasse, slik som kitin i rekeskall.
Vi har fått dette nye enzymet til å virke og vi klarer å få den enzymatiske nedbryting til å gå veldig mye fortere, sier forsker Gustav Vaaje-Kolstad ved Universitetet for miljø- og biovitenskap i Ås. De nye enzymene kalles foreløpig ”oksidohydrolaser”.
Det nye enzymet (røde 'pyramider') skaper brudd i overflaten på sukkerfibrene. Dette bryter opp fiberstrukturen og gjør sukkerkjedene tilgjengelig for nedbrytning av andre spesialiserte enzymer (gule). Uten oppbrytning av fiberstrukturen er det vanskelig og tidkrevende for de gule enzymene å bryte ned fibrene.
Foto: Gustav Vaaje-Kolstad
Gratulasjoner fra ledelsen ved UMB:
I dag publiseres en artikkel i Science der samtlige forfattere er knyttet til UMB og IKBM. Det er rett og
slett strålende!
Rektoratet, styret og hele ledelsen ved UMB gratulerer forfatterne og alle som har bidratt til dette gjennombruddet.
Det viser at vi ved UMB evner å jobbe grunnleggende og langsiktig, med den høyeste kvalitet, og samtidig bidra i sammenhenger med stor relevans og mulighet for praktisk anvendelse. Dett er i tråd med det beste av UMBs tradisjoner og kultur!
Revolusjon innen bioenergi
Forskerne er så optimistiske at de mener deres nye enzymteknologi rett og slett kan revolusjonere framtidens fremstilling av biodrivstoff.
- Det ligger an til at disse funnene kommer til å revolusjonere teknologien for produksjon av andre generasjons biodrivstoff. Generelt vil funnene kunne bidra til utvikling av ny teknologi for bedre utnyttelse av all slags biomasse til all slags formål i det som kalles et ”bioraffineri”, sier forsker Gustav Vaaje-Kolstad ved Universitetet for miljø- og biovitenskap.
Dagens biodrivstoff gir liten miljøgevinst
Forskerne har tatt utgangspunkt i at deler av dagens bioetanolproduksjon gir en liten miljøgevinst.
- Verden er klar over at man bør ta i bruk andre typer biomasse, slik som halm, trevirke, tare og matavfall, som utgangspunkt for biodrivstoff, forteller Vaaje-Kolstad.
Flere av de viktigste potensielle råstoffer inneholder mye sukker i form av den uløselige sukkerpolymeren cellulose. Å effektivt kunne bryte ned cellulose til enkeltsukker, som så kan fermenteres (gjæres) til etanol, har lenge vært en flaskehals som har stoppet utvikling av denne mer bærekraftige formen av biodrivstoff, som også kalles ”annen generasjons” biodrivstoff.
Publisert i Science
Gjennombruddet til forskergruppen ledet av professor Vincent Eijsink ved UMB har blitt publisert i Science, et av de høyest rangerte vitenskapelig tidskrifter i verden. Science anerkjennelse av arbeidet understreker den vitenskapelige betydningen av resultatene til Eijsinks forskergruppe.
Store enzymprodusenter, slik som Novozymes og Genencor, har i mange år jobbet med å utvikle enzymer for effektiv omdanning av cellulose til sukker. Disse bedriftene har de siste årene vist stor interesse i aktivitetene ved UMB og med de nylig publiserte forskningsresultatene håper forskerne på et tettere samarbeid for å optimalisere teknologien i tiden framover.
Publikasjonen ligger på www.sciencemag.org, med tittelen:
An Oxidative Enzyme Boosting the Enzymatic Conversion of Recalcitrant Polysaccharides
Gustav Vaaje-Kolstad, Bjørge Westereng, Svein J. Horn, Zhanliang Liu, Hong Zhai, Morten Sørlie, Vincent G. H. Eijsink*
Fakta om andre generasjon biodrivstoff
Verdens cellulose produksjon representerer en vesentlig del av den solenergien som årlig blir bundet av
planter.
Derfor, og fordi vi mennesker ikke spiser cellulose (i motsetning til stivelse som finnes i f eks maiskorn), har verden stor interesse av å kunne utnytte energien som ligger i cellulose.
Å konvertere celluloserike plantematerialer til bioetanol eller biogass gir såkalt ”andre generasjon biodrivstoff”.
Prosessen er som følger: man bryter ned cellulose til enkeltsukker med enzymer (altså ”fra en trestamme til en sukkerløsning”) og så fermenterer man enkeltsukker til etanol eller metan.
En av de største begrensningene her er at det er vanskelig å bryte ned celluloserik biomasse til enkeltsukker. Det gjør det dyrt å lage annen generasjons biodrivstoff.
Mer generelt, så begrenser dette menneskets evne til å få til bedre utnyttelse av plantematerialer, både primære materialer eller avfallstrømmer (f eks halm, matrester). Alt det sukkeret som ligger der, kan nemlig brukes til litt av hvert og det kan også erstatte olje på flere måter enn i drivstoff.
Det er dette bioraffineri-konseptet som blant annet Borregaard satser på. Det er viktig å understreke at det ikke kun er snakk om bioenergi. Det handler vel så mye om ”grønn kjemi” og ”biobasert økonomi”.
Se NRKs innslag om saken på nett-TV
Publisert: 08.10.10
Oppdatert: 19.10.10
Utskriftsvennlig versjon
Del med en venn:
Institutt for Kjemi, bioteknologi og matvitenskap
Institutt for kjemi, bioteknologi og matvitenskap, UMB
Postboks 5003
1432 Ås
Tlf.: 64 96 59 00
Faks: 64 96 59 01
E-post : ikbm@umb.no
Besøksadresse:
Bioteknologibygningen (nr. 44 på oversiktskartet)
Christian Magnus Falsens vei 1, 1430 Ås
Postboks 5003
1432 Ås
Tlf.: 64 96 59 00
Faks: 64 96 59 01
E-post : ikbm@umb.no
Besøksadresse:
Bioteknologibygningen (nr. 44 på oversiktskartet)
Christian Magnus Falsens vei 1, 1430 Ås