Vi erbjuder
Karin Stensjö, lektor i mikrobiell kemi, studerar hur man kan utnyttja cyanobakterierna för att framställa solbränsle.

Solbelysta provrör är framtidens bränslefabrik

De är ett gissel på simturen heta sommardagar. Men nu kan cyanobakterierna komma till nytta och ingå i paletten av nya bränslen. Med solen som drivkraft.

Publicerad: Uppdaterad:

Kolvar med gröna och grönblåa lösningar står på skakning i det ljusa rummet på Ångströmslaboratoriet i Uppsala. I en större behållare bubblar det. Det är cyanobakterier, som förr lite felaktigt kallades för blågröna alger eftersom de växer i vatten.

– Men det är bakterier som använder sig av fotosyntes för att framställa energirika ämnen, förklarar Karin Stensjö.

Hon är lektor i mikrobiell kemi vid Uppsala universitet och leder en forskningsgrupp som i samarbete med kollegor studerar hur man kan utnyttja cyanobakterierna för att framställa solbränsle, eller mer specifikt vätgas, som är mycket energirikt och enbart ger vatten som avgas.

Bildar vätgas

Cyanobakterierna kan ta upp och använda koldioxid från luften för att framställa nya produkter, inte bara vätgas. Dessutom kan cyanobakterier fixera luftkväve, vilket gör att kvävegödsling inte behövs. Genom syntetisk biologi kan bakterierna potentiellt tillverka en hel rad nya produkter. Allt som behövs är vatten, koldioxid och solljus som driver fotosyntesen.

– Det är egentligen bara fantasin som sätter gränsen. Den värdefulla produkt som vi är mest intresserade av just nu är solbränsle och att bygga ett optimalt system för just det, säger Karin Stensjö.

Trixa med systemet

Målet är att bygga en supercell som använder ”all” energi åt produktion av vätgas. För att kunna göra det måste Karin Stensjö och hennes kollegor först få en helhetsbild av hela cellen. Det får de med hjälp av proteomik, en analys över cellens alla olika proteiners aktivitet. Proteinerna reglerar vad som händer i cellen, bland annat genom att styra genuttryck.

En förståelse av cellens alla regleringssystem och kretslopp ger forskarna en idé om var någonstans de kan påverka bränsleproduktionen genom att stänga av, förstärka eller introducera någonting nytt.

– Dels introducerar vi genetiska förändringar och dels helt nya syntesvägar, till exempel från växter eller andra organismer. Vi går helt enkelt ut och hämtar inspiration från livets alla delar och använder det för att bygga vår supercyanocell, förklarar Karin Stensjö.

Viktiga egenskaper av just en sådan cell är att den är robust, det vill säga att den inte spottar ut den nya genetiska informationen eller syntesvägen som den har fått, och att den själv överlever produktionen.

– I ett optimalt system har man cyanobakterierna i en tank och kan tappa vätgas därifrån utan att det påverkar bakteriernas överlevnad och produktion. På så sätt blir systemet hållbart och mer kostnadseffektivt.

Tanka solbränsle

Hur och när det blir verklighet att tanka bilen med solbränsle vet Karin Stensjö inte.

– Vi har visat att metoderna fungerar och framförallt har vi utvecklat gentekniska metoder som fungerar som en verktygslåda för det framtida arbetet. Vi forskare kan utveckla principerna och konstruera det optimala systemet. Sedan är det dags för andra att ta vid. Det är många faktorer som spelar in, inte minst måste samhället vara redo för en grundläggande förändring. Vi är nog inte riktigt där än, men det kommer, avslutar Karin Stensjö.

 

Text: Natalie von der Lehr

 

Syntetisk biologi – legobygge för studenter

Syntetisk biologi är ett relativt nytt forskningsområde inom biologi och teknik som kombinerar naturvetenskap och ingenjörskonst. Lite enkelt kan man säga att man sätter ihop gener för de egenskaper och processer som en organism ska ha som ett legobygge. Denna konstruktion sätts sedan in i värdcellen, i det här fallet cyanobakterierna.

Generna som ska uttryckas regleras av så kallade promotorer. Genom att använda olika typer av promotorer kan man finjustera styrkan av genuttrycket.

Karin Stensjö och hennes kollegor tar bland annat hjälp av studenter på grundutbildningen för att bygga och testa olika konstruktioner.

 

Solbränsle – den fjärde generationen biobränsle

1:a generation: biobränsle från odlade växter

2:a generation: biobränsle och biogas från avfall

3:e generation: grönalger och cyanobakterier som använder solenergi

4:e generation: Användning av genteknik och syntetisk biologi för att optimera produktiviteten

Naturvetarna sparar viss data (cookies) för att ge dig en bättre upplevelse. Genom att använda Naturvetarnas webbplats godkänner du detta / Om cookies