[Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại
https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos
Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]
Khi những vi khuẩn này ăn, chúng tạo ra một phân tử hình tam giác bất thường có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực
Các vi khuẩn phổ biến streptomyces tạo ra các phân tử chứa cyclopropane. Ảnh: Pablo Morales-Cruz
Máy bay vận chuyển người, vận chuyển hàng hóa và thực hiện các hoạt động quân sự, nhưng nhiên liệu dựa trên dầu mỏ cung cấp năng lượng cho chúng đang thiếu hụt. Trong nghiên cứu được công bố vào ngày 30 tháng 6 trên tạp chí Joule, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley đã tìm ra cách tạo ra một loại nhiên liệu phản lực thay thế bằng cách thu hoạch một phân tử carbon bất thường được tạo ra từ quá trình trao đổi chất của vi khuẩn thường thấy trong đất.
Tác giả chính Pablo Cruz-Morales, nhà vi sinh vật học tại DTU Biosustain, thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch, cho biết: “Trong hóa học, mọi thứ cần năng lượng để tạo ra sẽ giải phóng năng lượng khi nó bị phá vỡ. Khi nhiên liệu phản lực dầu được đốt cháy, nó giải phóng một lượng năng lượng cực lớn, và các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Keasling tại Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley cho rằng cần phải có cách để tái tạo điều này mà không cần đợi hàng triệu năm để nhiên liệu hóa thạch mới hình thành.
Jay Keasling, một kỹ sư hóa học tại Đại học California, Berkeley, đã tiếp cận Cruz-Morales, lúc đó đang là postdoc trong phòng thí nghiệm của ông, để xem liệu ông có thể tổng hợp một phân tử phức tạp có tiềm năng tạo ra nhiều năng lượng hay không. Cruz-Morales nói: “Keasling nói với tôi: đó sẽ là một ý tưởng bùng nổ.
Phân tử mà Keasling muốn tái tạo được gọi là Jawsamycin, được đặt tên theo bộ phim "Jaws" vì những vết lõm giống vết cắn của nó và được tạo ra bởi vi khuẩn streptomyces, một sinh vật mà Cruz-Morales đã từng làm việc trong quá khứ.
Cruz-Morales nói: “Công thức này đã tồn tại trong tự nhiên. Phân tử răng cưa được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất tự nhiên của vi khuẩn khi chúng gặm nhấm glucose. Ông nói: “Khi chúng ăn đường hoặc axit amin, chúng sẽ phá vỡ chúng và chuyển đổi chúng thành các khối xây dựng cho các liên kết carbon-carbon. "Bạn tạo ra chất béo trong cơ thể theo cùng một cách, với cùng một chất hóa học, nhưng quá trình vi khuẩn này có một số vòng xoắn rất thú vị."
Dịch chiết có chứa Jawsamycin. Tín dụng: Pablo Morales-Cruz
Những vòng xoắn này, tạo cho các phân tử đặc tính nổ của chúng, là sự kết hợp của các vòng xiclopropan – các vòng gồm ba nguyên tử cacbon được sắp xếp theo hình tam giác. Cruz-Morales giải thích: “Nếu bạn có các liên kết ở một góc bình thường, một chuỗi cacbon mở, thì các cacbon có thể linh hoạt và chúng trở nên thoải mái,” Cruz-Morales giải thích. "Giả sử bạn biến chúng thành một vòng sáu cacbon — chúng vẫn có thể di chuyển và nhảy múa một chút. Nhưng hình dạng tam giác làm cho các liên kết bị uốn cong và lực căng đó cần năng lượng để tạo ra."
Sau khi phân tích cẩn thận, nhóm nghiên cứu xác định rằng các enzyme chịu trách nhiệm cấu tạo nên các phân tử cyclopropane năng lượng cao này là polyketide synthase. Cruz-Morales cho biết: “Các tổng hợp polyketide là công cụ sinh học cuối cùng để tạo ra hóa học hữu cơ.
Cruz-Morales giải thích rằng nhiên liệu do vi khuẩn tạo ra sẽ hoạt động giống như dầu diesel sinh học. Nó cần được xử lý để nó có thể bốc cháy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ cần thiết để đốt cháy một axit béo, nhưng khi bắt lửa, nó sẽ đủ mạnh để đưa một tên lửa vào không gian. Cruz-Morales nói: “Nếu chúng ta có thể tạo ra nhiên liệu này bằng sinh học thì không có lý do gì để chế tạo nó bằng dầu. "Nó mở ra khả năng làm cho nó bền vững."
Trong tương lai, Cruz-Morales hy vọng rằng ông và nhóm các nhà nghiên cứu của Bộ Năng lượng đã làm việc trong dự án sẽ có thể mở rộng quy trình này để nhiên liệu thay thế của họ có thể thực sự được sử dụng trong máy bay. Cruz-Morales nói: “Vấn đề lúc này là nhiên liệu hóa thạch được trợ giá. "Đây là thứ không chỉ liên quan đến công nghệ, mà còn là hiến pháp địa chính trị và chính trị xã hội của hành tinh ngay bây giờ. Bạn có thể coi đây là bước chuẩn bị cho thời điểm này vì chúng ta sắp cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch, và sẽ có một thời điểm, không xa bây giờ, khi chúng ta cần các giải pháp thay thế. "
