DTU-forskere jagter enzymer, der omdanner CO₂ til kemikalier
Der forskes i og udvikles mange måder at nedbringe CO₂-udledningen på. En af dem er CO₂-fangst og -lagring (CCUS), hvor man ved forskellige metoder kan opsamle kuldioxid (CO₂). Inden for CCUS findes en variant kaldet kemisk CO2-fangst. Netop denne form for CCUS ser DTU store perspektiver i.
Læs også: Biotek – sådan har bioteknologi formet vores samfund
Skal udvikle kemisk metode til at opsamle CO2
Derfor er universitetet en del af forskningsprojektet CO2 FDH-21 i samarbejde med EPFL – École Polytechnique Federale de Lausanne og Technion – Israel Institute of Technology. Formålet med projektet er at udvikle en ny metode til at opsamle kuldioxid via en kemisk proces, der gør brug af mikrobielle enzymer af typen formiat-dehydrogenaser, FDH. De har nemlig vist et stort potentiale for at omdanne CO₂, lyder det fra DTU.
Processen indebærer, at der tilføres elektroner fra en el-kilde, som sætter gang i en proces, der kan udnyttes til at fremstille kemikalier og brændstof såsom metanol.
”Bæredygtigheden er dobbelt, fordi vi både opsamler og omdanner CO2 direkte til andre produkter. Men det er en forudsætning, at der også er en kilde til elektroner – for eksempel et kemisk middel eller el produceret af vindmøller, så enzymerne tilføres elektroner, der udløser omsætningen af CO2,” siger professor Anne Meyer fra DTU Bioengineering.
Læs også: Mikroorganismer udvikler sig til at spise plastik
Vil identificere enzymer, der er tusind gange forbedret
Forskerne ved endnu ikke, hvilke enzymer der egner sig bedst til at indsamle CO₂ – og det er netop det, som forskningsprojektet over de næste to år skal afklare.
Målet er at identificere de FDH’er, der mest effektivt er i stand til at reducere CO₂ til formiat, som også kaldes myresyre eller metansyre. Forskerholdet har som målsætning at identificere enzymer, der har potentiale til at blive 1.000 gange mere effektive end andre enzymer til at omdanne CO₂ direkte fra luften.
Læs også: 18 virksomheder og universiteter går sammen om CO2-fangst og lagring
Tester millioner af gener
For at kunne nå dertil skal forskerne igennem en længerevarende og tidskrævende proces med at finde frem til de enzymer, der egner sig bedst til at omdanne CO₂ til kemikalier og brændstof såsom metanol, der i dag primært produceres fra fossile kilder.
Forskerne bruger specialkonstruerede bakterier af typen E. coli som platforme til at screene og teste forskellige enzymers egenskaber og til at undersøge effekten af små ændringer i deres genkode. De manipulerede genvarianter, der mest effektivt skaber vækst i de manipulerede E. coli-stammer, når de introduceres i et miljø med CO₂, udvælges.
Processen vil gøre det muligt at teste millioner af gener og identificere de gensekvenser, der kan gøre FDH-enzymerne mere effektive til at omdanne CO₂.
Skal danne grundlag for større produktionsanlæg
De 10 bedste enzymer vil ved hjælp af et bioelektro-katalytisk system blive undersøgt og få målt deres evne til at omdanne CO₂. Til sidst vil hastigheden af de kemiske reaktioner og robustheden af de bedst konstruerede FDH-varianter blive undersøgt.
Det er planen, at disse undersøgelser skal danne grundlag for en tværfaglig strategi for anvendelse af FDH-enzymer til at reducere CO₂ i større produktionsanlæg.
Læs også: Nyheder om bioteknologi