Kategori : ENERJİ GÜNDEMİ, PETROL ve AKARYAKIT SEKTÖRÜ - Tarih : 11 Ekim 2012
Genetiği Değiştirilmiş Organizma (GDO), karbondioksiti veya atık ürünleri ‘benzin uyumlu’ taşımacılık yakıtına dönüştürüldü. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde araştırmacılar, mütevazı toprak bakterisi Ralstonia eutropha’nın genleriyle oynayarak, taşıt araçlarında kullanılabilecek yakıt ürettiler.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) Haber Bürosu’ndan David L. Chandler’in haberine göre; MIT araştırmacıları, “stres altındayken” büyük miktarlarda karbon bileşiği ürettiği bilinen Ralstonia eutropha’nın, bu özelliğiyle taşıt araçlarına uygun yakıt üretiminde kullanılabileceğini düşünerek önemli bir araştırmaya imza attılar.
Ralstonia eutropha, stres altında olduğu zamanlarda büyümeyi durdurup, tüm enerjisini karmaşık karbon bileşikleri üretmede kullanıyordu. MIT Biyoloji Bölümü’nde araştırmacı bilim adamı Christopher Brigham yönetiminde çalışan ekip, mikrobun genleriyle oynayarak onu izobutanol adlı, “doğrudan benzin yerine” ya da “benzinle harmanlanarak” kullanılan bir yakıt (bir tür alkol) üretmeye yönlendirdi. Christopher Brigham ve arkadaşları, şu sıralar karbon kaynağı olarak karbondioksit akışından yararlanacak (dolayısıyla da emisyonsuz yakıt elde etmede kullanılabilecek) bir organizma geliştirme uğraşında. Applied Microbiology and Biotechnology (Uygulamalı Biyoteknoloji ve Mikrobiyoloji) dergisinde yayımlanan makalede araştırmanın kritik noktaları şöyle özetleniyor: “Ralstonia eutropha bakterisi doğal ortamında nitrat ya da fosfat gibi doğal besin kaynaklarının kısıtlandığını hisseder hissetmez ‘ileride gıda olarak kullanmak üzere’ karbon depolama moduna geçiyor. Karbon içeren ne varsa alıp, bunu petrol bazlı plastiklerin birçoğu ile benzer özellikler gösteren polimer şeklinde depoluyor.”
Plastik yerine yakıt üretimini
Brigham ve ekibi birkaç geni etkisiz hale getirip, diğer bazı genlerin yapısıyla oynayarak, başka bir organizmaya ait bir geni de ilave ederek, mikrobu ‘plastik’ (polimer) yerine ‘yakıt’ üretimine yönlendirmeyi başardı. Ekip, karbon kaynağı olarak karbondioksit kullanan mikrop elde etmeye odaklandığında, belli belirsiz değişikliklerle aynı mikrobun tarımsal ve kentsel atıklar dahil başka karbon kaynaklarını da yakıta dönüştürme potansiyeline sahip olduğunu gördü. (Ralstonia eutropha, MIT’deki laboratuvar ortamında karbon kaynağı olarak fruktoz kullanıyor…)
Mikrobun genlerini karbonu ‘izobutanol’e dönüştürecek şekilde modifiye etmeyi başaran ekibin yöneticisi Brigham, yöntemin sürdürülebilirliğini şöyle vurguluyor: “Mikrobu uygun şartlarda kesintisiz olarak üreterek azımsanmayacak miktarda izobutanol elde edilebileceğini göstermiş olduk.” Araştırmacılar şimdi sistemi en iyi şekle getirerek, izobutanol üretim hızını artırmaya, bir yandan da işlemi endüstriyel boyuta taşıyacak biyo-reaktörleri geliştirmeye çalışıyorlar. Mikrobun arzulanan kimyasalı bünyesinde ürettiği, ancak bu ürünü almak için mikrobu imha etmek gereken biyomühendislik sistemlerinin aksine, Ralstonia eutropha bakterisi ‘izobutanol’ü son derece doğal bir şekilde kendini çevreleyen sıvı içine bırakıveriyor. Bu sıvı aralıksız süzülerek üretim sürecinin kesintisiz sürdürülebileceğini ifade eden Brigham, “Izobutanolü hücre dışına almak için bir taşıma sistemi eklemek zorunda kalmadık” diyor.
MIT Biyoloji Bölümü’nden bilim adamları, karbonu soğurup depolamaya başladığı an polimer yerine ‘kullanılabilir yakıt’ üretmesi için bakteriyi manipüle ettiler ve bu yöntemin, bakteri hayatta kaldığı sürece sürdürülebilir olduğunu kanıtladılar. Bakterinin ürettiği izobutanol, taşıtlarda benzinin yerine yakıt olarak doğrudan kullanılabildiği gibi, daha temiz yanmalı bir yakıt elde etmek için benzinle harmanlanarak da kullanılabiliyor.
İzobutanolün popülaritesi yüksek
Bazı araştırma grupları, – başka GDO’lardan da yararlanarak – çeşitli metabolik yöntemlerle izobutanol üretme çabasını sürdürüyor. En az iki şirket ‘izobutanol’ü yakıt, yakıt katkısı veya kimyasal üretim hammaddesi olarak üretme konusunda çalışmalara hız vermiş durumda. Önerilen bazı biyoyakıtların aksine izobutanol, mevcut araçların motorlarında hiç değişiklik gerekmeden, ya da çok az değişiklikle kullanılabiliyor. Bazı yarış araçlarında zaten kullanılmaya başlandığı da belirtiliyor.
Massachusetts Üniversitesi Biyoloji Bölümü öğretim üyesi, Yrd. Doçent Mark Silby, izobutanol üretim yönteminin mısırdan etanol üretimi konusunda da farklı olasılıkları akla getirdiğini belirterek, “Bakteriyel sistemler gelişmeye olanak veren yapılardır. Fabrika benzeri bir ortamda büyük miktarda biyoyakıt üretimine olanak sağlamaları, teorik olarak mümkün.” diyor ve ekliyor: “Özel olarak bu sistem (izobutanol üretimi) ise, karbonu atık ürünlerden veya karbondioksitten elde etme potansiyeli nedeniyle, gıda tedariki konusuyla rekabet halinde olmayacak. Bu açıdan da son derece önem taşıyor…” Massachusetts Teknoloji Enstitüsü bu projeyi Amerikan Enerji Bakanlığı, İleri Araştırma Projeleri Ajansı’nın finansman desteğiyle sürdürüyor.
İzobutanol, alternatif enerji araştırmaları dünyasında şu sıralar hayli popüler bir yakıt. Dünyanın başka yerlerinde de bilim adamları, biyolojik süreçlerden yararlanarak izobutanol elde etmek için uğraşıyor. Diğer biyoyakıtlardan farklı olarak izobutanol, mevcut araç motorlarında herhangi bir “ince ayar” gerektirmeksizin kullanılabiliyor. Bu durum da onu, zorlu yakıt verimliliği standartlarının baskısı altında bulunan taşımacılık sektörü için ümit vaat eden yakıtlar arasına sokuyor.Üreme aşamasında bir grup Ralstonia eutropha bakterisi. Bu bakteriler doğal ortamlarında –resimde de görüldüğü gibi – karbonu kendilerini kuşatan bir tür biyoplastiğe (hücre zarı içinde görülen açık renkli noktacıklara) dönüştürüyor. MIT’de geliştirilen geneteği değiştirilmiş bakteri ise biyoplastik yerine izobutanol yakıt üretiyor ve bunu kendisini çevreleyen, kolaylıkla toplanabileceği eriyik ortama bırakıyor.
Kaynak: EnerjiGazetesi
