Генетически модифицированные бактерии могут поднять в воздух авиацию будущего
Хотя 2,5% антропогенных выбросов парниковых газов, производимых авиацией, не вносят большой вклад в глобальное потепление, прогнозируется, что выбросы будут расти. Многими авиакомпаниями уже используется экологически безопасное топливо, изготовленное из биомассы и отходов (SAF), идет работа по развитию технологий полетов с использованием аккумуляторов или водорода. Однако, как пишет The Economist, для быстрого решения проблемы снижения авиационных выбросов необходимо совершенно новое топливо с высокими экологическими характеристиками и плотностью энергии, и группа ученых из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (США) считает, что способ создать такое топливо уже существует.
Пабло Круз-Моралес и Джей Кислинг разработали способ создания циклопропановых колец, одной из самых богатых энергией химических структур, с использованием генетически модифицированных бактерий. Авиационные инженеры уже знают ценность циклопропановых колец. В 1960-х годах советские ученые использовали их при разработке синтина, ракетного топлива, которое приводило в движение верхние ступени ракет-носителей «Союз» и «Протон». Но производство синтина по-прежнему сложно, дорого, а также требует использования ископаемого топлива. Однако Круз-Моралес, Кизлинг и их коллеги создали молекулу джоусамицин (Jawsamycin) (ее название намекает на очертания акульих челюстей). Она производится бактерией streptomyces, когда та переваривают глюкозу. Джоусамицин «битком набит» циклопропановыми кольцами.
Более десяти лет назад лаборатория доктора Кислинга разработала способ биосинтеза для производства артемизинина, противомалярийного препарата, который до сих пор получали из китайской травы (другое ее название однолетняя или сладкая полынь). С тех пор терапия на основе артемизинина стала предпочтительным оружием во многих малярийных странах. Команда применила аналогичный подход для создания искусственного метаболического пути, который начинается с сахара и заканчивается желаемым продуктом — в данном случае джоусамицином.
Это соединение достаточно энергоемкое, чтобы заправлять им самолеты. Плотность энергии — более 40 МДж/л, что больше, чем у большинства широко используемых ракетных и авиационных топлив (в среднем — 35 МДж/л).