Επιστήμονες ανακάλυψαν έναν φθηνό, πιο αποδοτικό τρόπο για να προκαλούν μια χημική αντίδραση στην «καρδιά» πολλών βιολογικών διαδικασιών, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καλύτερους τρόπους δημιουργίας βιοκαυσίμων από φυτά.Επιστήμονες ανά τον κόσμο προσπαθούν εδώ και χρόνια να δημιουργήσουν βιοκαύσιμα και άλλα βιοπροϊόντα πιο φθηνά. Η συγκεκριμένη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Scientific Reports, υποδεικνύει πως κάτι τέτοιο θα ήταν δυνατόν.
«Η διαδικασία της μετατροπής ζάχαρης σε αλκοόλ πρέπει να είναι πολύ αποδοτική αν θες το τελικό προϊόν να είναι ανταγωνιστικό στα ορυκτά καύσιμα» είπε ο Βενκάτ Γκοπαλάν, senior author του εν λόγω επιστημονικού άρθρου και καθηγητής Χημείας και Βιοχημείας στο The Ohio State University. «Η διαδικασία του πώς γίνεται αυτό είναι πολύ γνωστή, μα το κόστος την καθιστά μη ανταγωνιστική, ακόμα και με σημαντικές κυβερνητικές επιδοτήσεις. Αυτή η νέα εξέλιξη θα μπορούσε να βοηθήσει να μειωθεί το κόστος».
Στην «καρδιά» της ανακάλυψης είναι μια πιο φθηνή και πιο απλή μέθοδος δημιουργίας των «μορίων- βοηθών» που επιτρέπουν ο άνθρακας στα κύτταρα να μετατρέπεται σε ενέργεια- τα αποκαλούμενα «cofactors». Τα μόρια αυτά είναι NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμιδίου) και το παράγωγο NADPH.
Αυτοί οι cofactors είναι γνωστό πως παίζουν ρόλο- κλειδί στη μετατροπή του σακχάρου από τα φυτά σε βουτανόλη ή αιθανόλη για καύσιμα. Επίσης, παίζουν σημαντικό ρόλο στην επιβράδυνση του μεταβολισμού των καρκινικών κυττάρων, και αποτελούν στόχο θεραπείας για κάποιους καρκίνους.
Ωστόσο τόσο το NADH όσο και το NADPH είναι ακριβά: «Αν μπορείς να κόψεις το κόστος παραγωγής στο μισό, αυτό θα έκανε τα βιοκαύσιμα ένα πολύ ελκυστικό επιπρόσθετο για τη δημιουργία “flex” (flexible) καυσίμων με βενζίνη» είπε ο Βις Σουμπραμανιάμ, senior author του επιστημονικού άρθρου και μέχρι πρόσφατα καθηγητής μηχανολογίας στο Ohio State.
«Η βουτανόλη δεν χρησιμοποιείται συχνά ως επιπρόσθετο, επειδή δεν είναι φθηνή. Μα αν μπορούσες να την φτιάξεις φθηνά, ξαφνικά αυτό θα άλλαζε. Θα μπορούσες να κόψεις το κόστος της βουτανόλης στο ήμισυ, επειδή το κόστος συνδέεται με τη χρήση αυτού του cofactor».
Για τους σκοπούς τους οι επιστήμονες έφτιαξαν ένα ηλεκτρόδιο συνδυάζοντας νικέλιο και χαλκό. Το ηλεκτρόδιο αυτό επέτρεψε τη δημιουργία NADH και ΝΑDPH από τις αντίστοιχες οξειδωμένες μορφές τους.
Στο εργαστήριο οι ερευνητές ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν NADPH ως cofactor στην παραγωγή αλκοόλ από άλλο μόριο, μία δοκιμή που έκαναν σκόπιμα για να δείξουν πως το ηλεκτρόδιο το οποίο έφτιαξαν μπορούσε να βοηθήσει στη μετατροπή βιομάζας- κυττάρων φυτών σε βιοκαύσιμα, και, δεδομένου πως τα NADH και NADPH είναι στην καρδιά πολλών διαδικασιών μετατροπής ενέργειας εντός κυττάρων, η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει και σε άλλες εφαρμογές συνθετικού χαρακτήρα.
