​

Các nhà nghiên cứu Georgia Tech đang kiểm tra việc sản xuất hydrocacbon pinene trong các ống nghiệm (Ảnh: Georgia Tech/Rob Felt)

Nhiên liệu hydrocabon chuyên dụng năng lượng cao như JP-10 có thể được chiết từ dầu lửa cùng với nhiên liệu xăng được dùng phổ biến hơn nhưng nguồn cung bị hạn chế và giá thành cao, khoảng 7 USD/lít. Đó chính là lý do vi khuẩn do 2 nhà khoa học Georgia Tech Stephen Sarria và Pamela Peralta-Yahya kỹ thuật gen vào cuộc.

Bằng cách đưa các enzym vào một chủng khuẩn E. coli, một phản ứng đã được phát triển để sản sinh pinene, một hydrocarbon mạch vòng liên quan đến isoprene, thành phần chính của nhựa thông và là tiền thân tối quan trọng của một loại nhiên liệu sinh học cung cấp mật độ năng lượng tương đương JP-10.

Nhiên liệu sinh học sau đó được tạo ra bằng cách liên kết 2 phân tử pinene với nhau thông qua xúc tác hóa học.

“Chúng tôi đã tạo ra một tiền thân ổn định của một nhiên liệu chiến thuật có mật độ năng lượng cao”, Peralta-Yahya nói. “Chúng tôi đang tập trung sản xuất thay thế giống như nhiên liệu được sản xuất từ dầu lửa và có thể phù hợp với các hệ thống phân phối hiện có”.

Có rất nghiên cứu về cách hiệu quả hơn để sản xuất nhiên liệu ethanol và biodiesel nhưng còn tương đối ít công trình nghiên cứu về sản phẩm thay thế nhiên liệu năng lượng cao. Và dù nghiên cứu của Georgia Tech cho kết quả ấn tượng nhưng vẫn cần nhiều khó khăn cần vượt qua trước khi quy trình có thể cạnh tranh được với quy trình sản xuất JP-10 gốc dầu.

Còn một vấn đề nữa là hoạt động enzym trên vi khuẩn trở nên bị ức chế một khi sản lượng dung dịch pinene đạt đến một nồng độ nhất định trong môi trường sinh trưởng glucose của của nó.

“Giờ đây chúng tôi cần một enzym không bị ức chế ở nồng độ chất nền cao hoặc một đường dẫn có thể duy trì nồng độ chất nền thấp để enzym đi qua”, Peralta-Yahya cho biết. “Cả hai đều là vấn đề khó nhưng không hẳn là không thể vượt qua. Nếu bạn đang cố tạo một sản phẩm thay thế xăng, bạn sẽ cạnh tranh với mức giá dưới 1 đô/lít. Điều đó đòi hỏi một quá trình tối ưu hóa dài. Quy trình của chúng tôi sẽ cạnh tranh với mức 7 USD/lít trong một khoảng thời gian ngắn hơn nhiều”.

L.H - Dostdongnai, Theo Gizmag.