Meer biobrandstof uit plantenafval
Een Delftse onderzoeksgroep heeft bakkersgist – de producent van de biobrandstof bio-ethanol – in één klap verbeterd. De gist zet suikers uit plantenresten om in bio-ethanol, maar zette ook een deel om in het nutteloze glycerol. Zonde. De Delftenaren hebben dit nu opgelost door een nieuw gen in de gist te bouwen.
Biobrandstoffen, de beloofde oplossing voor toekomstige klimaatproblemen, blijken niet altijd even praktisch. De zogenaamde eerste generatie biobrandstoffen komt uit gewone landbouwplanten zoals suikerriet en maïs, en neemt daarmee grond in voor voedsel of natuur – dat laatste is knullig, omdat natuurgrond op de korte termijn meer CO2 uit de atmosfeer houdt dan biobrandstofgrond.
Nadat maïs als voedsel is verwerkt, blijven er een hoop stengels en bladeren over. Wanneer je deze voor brandstof gebruikt, spreken we van de tweede generatie biobrandstoffen.
Pixabay, Russel_Yan via CC0
Alternatieven voor deze soms onhandige eerste generatie biobrandstoffen zijn sterk in opkomst: brandstof via algen, bacteriën, of schimmels en gisten. Van de laatste soort vond Jack Pronk van de Technische Universiteit Delft (TU Delft) er eerder een uit. Hij bouwde met genetische modificatie de bekende bakkersgist dusdanig om, dat de gist ook van suikers uit nutteloos plantenafval zoals stengels en bladeren biobrandstof maakt. De nieuwe gist was zo’n succes dat hij snel in gebruik is genomen door ethanolproducenten in binnen- en buitenland.
Deze week meldt Pronks onderzoeksgroep de bakkersgist opnieuw sterk te hebben verbeterd. De gist deed zijn werk niet perfect; een deel van de suiker werd niet omgezet in ethanol, maar in het nutteloze glycerol. “Een ongewenst kado”, noemt Jack Pronk het, “dat toch weer vier procent ethanolproductie kost. Dat klinkt als weinig, maar in de bulkindustrie is het astronomisch.”
Pronk ging daarom op zoek naar een manier om de gist meer ethanol te laten maken, in plaats van glycerol. Toen hij en zijn collega Ton van Maris een tweedejaarscollege gaven en een Powerpoint-dia presenteerden die ze per slot van rekening zelf hadden gemaakt, staarde de oplossing hen plots in het gezicht: “’Zo simpel kon het toch niet zijn?’, zeiden we in de pauze tegen elkaar”, vertelt Pronk. Hij en Van Maris hadden in de alom bekende bacterie Escherichia coli een stukje stofwisseling gevonden, dat het glycerolprobleem van de bakkersgist voor bio-ethanolproductie kon oplossen.
Escherichia coli bacterie
Wikimedia Commons, NIAID via CC BY 2.0
En dus gingen ze ermee aan het werk. Eerst zochten ze het bijbehorende gen in E. coli op, en bouwden het vervolgens in de bakkersgist. En ja hoor: geen glycerol meer, en volgens Pronk zo’n dertien procent extra ethanol. Pronk benadrukt dat dit een resultaat uit het laboratorium is; in de fabriek kan het wat minder gunstig uitpakken. “Maar we laten hiermee zien dat een oplossing voorhanden is”, zegt Pronk.
Een bijkomend voordeel is dat de bakkersgist met het extra gen niet alleen meer ethanol produceert, maar de remmende stof azijnzuur, die normaal gesproken tussen het plantenafval zit, ook opruimt. “We slaan drie vliegen in een klap”, benadrukt Pronk. “Geen glycerol meer, minder azijnzuur en meer ethanol.”
.jpg){kind=link}