Hogstavfall, kvist og rekeskall kan bli råstoff for billigere biodrivstoff, takket være et nytt enzym som bryter ned biomasse raskere. Norske forskere står bak de oppsiktsvekkende funnene, som ble publisert i siste nummer av Science.
Forskning på alternativ energi går blant annet ut på å omdanne biomasse fra sjø og land til nye energikilder som for eksempel stoffene etanol og metan. Disse stoffene får man ved å bryte ned biomasse som er rik på karbohydrater. For eksempel er skalldyr fra havet fulle av karbohydratet kitin, og trevirke og treavfall fra land inneholder cellulose.
- I teorien er det enkelt å omdanne disse karbohydratene til små sukkermolekyler, som deretter brukes til å fore opp små mikroorganismer som i sin tur produserer metan og etanol. I praksis har det imidlertid vist seg å være veldig vanskelig, forteller forsker Gustav Vaaje-Kolstad ved Universitetet for miljø og biovitenskap (UMB), som er en av seks forfattere bak artikkelen i det prestisjetunge vitenskapelige tidsskriftet Science.
Problemet er at sukkerkjedene i kitin og cellulose nærmest er limt sammen i tette og robuste konstruksjoner. Den biologiske funksjonen til de to karbohydratene er nettopp å gjøre organismen de tilhører fysisk hard og motstandsdyktig. Dette byr selvsagt på problemer for enzymene som skal bryte ned materialet.
Et nytt enzym gjør det enklere og biligere å bryte ned biomasse til drivstoff.
I Science-artikkelen beskriver forskerne hvordan ‘nye’ enzymer, som de foreslår å kalle oksidehydrasoler, hjelper til med å bryte ned de tilsynelatende uløselige og robuste sukkerkjedene i cellulose og kitin.
Svaret ligger blant annet i designet: Enzymer som bryter ned de krystalliske sukkerkjedene er designet for å sitte hardt fast til sukkerkjedene, slik at de kan spalte av sukker gang på gang uten å dette av. I tillegg handler det om å gjøre det stoffet som skal brytes ned mer tilgjengelig.
Enzymet kan gjøre det både enklere og billigere å produsere biodrivstoff.
Hittil har det vært vanskelig å omdanne cellulose til biodrivstoff raskt og effektivt nok. Derfor lages mye av dagens biodrivstoff av matplanter som sukkerrør, mais og raps – vekster som kunne vært menneskeføde. Og denne bruken av matplanter er omdiskutert. Både forskere, politikere og miljøvernere har ventet lenge på en effektiv måte å bruke mindre verdifullt biologisk materiale som råstoff. Funnene fra de norske forskerne kan være gjennombruddet alle har ventet på.
Forskerne ved Universitetet for miljø- og biovitenskap i Ås har allerede søkt patent på metoden, og er i kontakt med industrien (enzymprodusent Novozymes) om et videre samarbeid.
Forskingen er finansiert av Norges forskningsråd gjennom flere kilder, blant annet fri prosjektstøtte (FRIPRO), GN BIO, RENERGI, Natur og Næring.
– Vi har fått lov til å holde på med denne grunnforskningen med frie midler fra Forskningsrådet. I den frie grunnforskningen får du bruke hodet akkurat slik du vil. Du kan være kreativ og følge din egen forskningsintuisjon uten å være bundet opp av de føringene du vil oppleve i et industriprosjekt, sier prosjektleder Gustav Vaaje Kolstad til NTB.