California Üniversitesi Kimya Bölümü’nden (DAVIS) kimyagerler yakıt ve plastik üretimleri için gerekli olan kimyasal öncülleri üreten mavi-yeşil algler tasarladılar. Bu haber kimya endüstrisi için en önemli hammadde olan fosil yakıtların yerini alacak ilk adım olarak belirtiliyor.
Shato Asumi, UCDavis Kimya Bölümü Doçenti ve 7 Ocak’ta yayınlanan Ulusal Bilim Akademisi Bildirileri çalışmasının başyazarı, ‘ Çoğu kimyasal hammadde petrol ve doğal gazdan üretiliyor, bu yüzden başka kaynaklara yönelmeliyiz’ diyerek görüşünü ortaya koyuyor.
ABD Enerji Birimi, 2025 yılına kadar gerçekleşmesini bekledikleri endüstriyel kimyasalların dörtte birlik kısmını biyolojik metodlarla elde etmek gibi bir hedef belirledi.
Biyolojik reaksiyonlar, güneş ışığı yardımıyla gerçekleşen reaksiyonlarda temel bir hammadde olan karbondioksiti (CO₂) kullanarak karbon-karbon (C-C) bağları oluşturmada çok verimliler. Siyanobakterilerin (diğer bir adıyla mavi-yeşil algler) de gerçekleştirdiği 3 milyar yıldan daha fazla süredir devam eden bu olaya fotosentez denilmektedir. Siyanobakteriler karbon temelli yaşamda önemli bir avantajdır.
Kimyasal üretiminde siyanobakterilerin kullanımının bir diğer avantajı: mısırın hem etanol üretiminde kullanılması hem de insanlığın gıda ihtiyacında rol alması gibi kullanım alanlarında rekabetin yaşanmamasıdır.
Buradaki zorluk önemli miktarda kimyasal yapacak ve kolayca kimyasal hammaddeye dönüştürecek siyanobakterilerin bulunmamasıdır. Japon kimyasal üretici firması Asaha Kasei ‘nin desteğiyle Atsumi ‘nin UCDavis teki laboratuarında siyanobakterileri yeni kimyasal yöntemlerle oluşturmak üzere çalışmalar devam etmektedir.
Araştırmacılar online veritabanların yardımıyla aradıkları reaksiyonları yürüten enzimleri tanımladıktan sonra hücre içindeki bu enzimlerden DNA modeli sunumunu gerçekleştirdiler. Adım adım çalışarak, karbondioksiti 2,3 bütandiol e dönüştürebilen siyanobakteriler oluşturmak için üç aşamalı bir yol geliştirdiler. 2,3 bütandiol boya, çözücü, plastik ve yakıt endüstrisinde kullanılan bir kimyasal olarak bilinir.
Atsumi ‘Bu yöntemin deneylerle test edilmeden önce ne kadar iyi çalışacağını tahmin etmek imkansıza yakındır, çünkü enzimler farklı organizmalarda farklı çalışabilir’ diye belirtiyor.
Atsumi ayrıca ‘3 haftalık gelişim evresinden sonra, siyanobakterilerin gelişme ortamında litre başına düşen 2,3 bütandiol miktarını 2,4 gram olarak elde edildi. Henüz siyanobakterilerden kimyasal üretiminde ve ticari gelişim potansiyeli bakımından yüksek verimlilik elde edilememiştir.’ diye belirtiyor.
Kurumsal ortakları teknolojiyi geliştirmeyi planlarken, Atsumi diğer ürünleri denemeyi ve verimi daha fazla artıracak bir sistem ayarlamayı ümit ediyor.
