Заправка водорослями: новый подход к биотопливу

Исследователи из Университета штата Северная Каролина (NC State) работают над созданием топлива из недорогих водорослей. Проект получил грант в $2 млн от Национального научного фонда (NSF) в рамках программы Emerging Frontiers in Research and Innovation.

Почему водоросли?

  • Высокая продуктивность: Водоросли растут быстро и круглый год, потенциально производя в 100 раз больше сырья с акра, чем традиционные культуры (кукуруза, соя).
  • Не конкурируют с едой: Их можно выращивать на маргинальных землях, не занимая пахотные угодья.
  • Экономят воду: Исследователи изучают морские водоросли Dunaliella, которые растут в солоноватой или солёной воде, не расходуя ценные запасы пресной воды.

Цель проекта

Учёные планируют генетически модифицировать микроскопические водоросли Dunaliella, чтобы они:

  1. Постоянно производили жирные кислоты для непрерывного сбора.
  2. Синтезировали жирные кислоты строго определённой длины для упрощения их последующего превращения в топливо.

Конечная цель — создать полностью совместимое с существующей инфраструктурой топливо, способное заменить дизель, бензин и авиационное топливо (последнее — самая сложная техническая задача). Проект будет экономически оправдан только если топливо станет конкурентоспособным по стоимости.

Дополнительное преимущество: Технология выращивания водорослей и производства топлива может быть развёрнута локально, даже в удалённых районах, что устранит необходимость транспортировки готового топлива на тысячи миль.

План исследований (параллельные этапы):

  1. Массовое культивирование лучших штаммов Dunaliella по производству масла.
  2. Картирование генома Dunaliella и идентификация генов, регулирующих количество и качество производимых жирных кислот.
  3. Замена этих генов на гены других организмов для получения нужных жирных кислот и преодоления внутренних ограничений по их производству.
  4. Оптимизация технологий и протоколов выращивания водорослей и экстракции жирных кислот.
  5. Определение оптимальных химических катализаторов и параметров для преобразования жирных кислот в целевое топливо.
  6. Тестирование полученных видов топлива на замену обычному дизелю, бензину и авиатопливу.

Сроки и команда:

Грант рассчитан на 4 года, работа над проектом должна быть завершена к июлю 2013 года. В междисциплинарную исследовательскую группу NC State входят специалисты в области машиностроения, аэрокосмической техники, биологии растений, химической и биомолекулярной инженерии, микробиологии. Также в проекте участвуют аспирант и промышленные партнёры (Diversified Energy Corp. и Innova Tech).