Üzemanyagot csinál a puszta levegőből egy enzim

Egy ősi mikroorganizmus, amely a növények növekedésében segédkezik, a jövő autójának üzemanyagát állíthatja elő – írja a Discovery News.

A mezőgazdaságban használt egyik enzim képes a szénmonoxidot propánná alakítani. Az a mikroorganizmus, amelyik az enzimet termeli, a talajban a növények gyökerénél él, és a nitrogén megkötésében segédkezik nekik. Az enzimet a szójabab gyökereinél találták meg a talajban - írja a Discovery News.

Az enzimről most kiderült, hogy bizonyos körülmények között a szénmonoxidot benzinné képes alakítani. Ugyanakkor az újonnan felfedezett enzim csak két-három atomból álló molekulákat, propánt képes előállítani, nem hosszabb láncokat, amelyek folyékonnyá teszik a benzint. (A propán három szénatomból áll, a benzinben viszont többféle szénhidrogén található, de általában 4-12 szénatomból állnak ezek.) 

A most kutatott vanádium-nitrogenáz enzim egyébként normális esetben ammóniát csinál a gáz halmazállapotú nitrogénből, a szénmonoxidot (CO), propánná, kék lángon égő gázzá képes átalakítani. Propánt használnak egyébként számos amerikai háztartásban is, a konyhai tűzhelyeknél.

Ugyanakkor a tudósok figyelmeztetnek arra, hogy a kutatások még kezdeti fázisban tartanak, de azért megjegyzik, hogy új, környezetbarát üzemanyag-előállítási módszert is ki lehet majd esetleg fejleszteni. Ennek lényege, hogy benzin készülhet a puszta levegőből.

A vanádium-nitrogenázt egy teljesen szokványos talajbaktérium állítja elő, amelyet már régóta tanulmányoznak a kutatók – magyarázta a Discovery Newsnak Markus Ribbe, a University of California kutatója, a Science magazinban megjelenő cikk társszerzője.

Miközben a kutatók az enzimet tanulmányozták, rájöttek, hogy az furcsán viselkedik. A mikroorganizmus egyébként, amely az enzimet termeli az Azotobacter vinelandii. A szójabab esetében azért szeretik az amerikai farmerek ezt a baktériumot, mert segít a légköri nitrogén ammóniává alakításában és így a növény szervezetébe való felvételben. Más növények egyébként képesek maguktól megkötni a nitrogént a levegőből.

Ribbe és társai most az A. vinelandii által produkált enzimek közül egyet különített el, a vanádium-nitrogenázt, amely az ammóniát létrehozza légköri nitrogénből. Amikor a kaliforniai kutatók elvonták a nitrogént és az oxigént, és szénmonoxiddal töltötték meg a teret, az enzim a szén-monoxidot kezdte két-három atomból álló láncokká, vagyis propánná átalakítani.

A tudósok most azt remélik, hogy sikerül az ipari hasznosítást is megoldani, vagyis hosszabb szénláncokat összerakni az enzim segítségével. A hosszabb, 4-12 szénatomból álló láncok teszik ugyanis folyékonnyá a benzint, amint azt már említettük.

Ribbe úgy gondolja, talán az enzim módosításával közelebb kerülhetnek a benzingyártáshoz. Mindez azt jelenti, hogy az autók kipufogógázából – amely sok szénmonoxidot tartalmaz – is gyártható lenne ismét üzemanyag, de a levegőből is kivonhatnák a szénmonoxidot az enzim számára.

Ugyanakkor magának az enzimnek a kinyerése is rendkívül nehéz feladat még a kutatók számára. Jóllehet az enzimet már régóta ismerték, húsz éve kutatják a tudósok, és már a génjeit is izolálták, ennek ellenére nagyon nehéz a nagy mennyiségben való előállítása. Ezért az ipari hasznosításra még biztosan jó ideig várni kell.