Затем следуют еще 2 сложные стадии: получение энзимов (целлулаза) для разбития целлюлозы на глюкозу и ксилозу, а затем, используя дрожжи и другие микроорганизмы ферментировать эти сахара в этанол.

Шаг, который озадачивает ученых - это энзимы-протеины, которые встречаются в практически бесконечном разнообразии 3-х мерных структур. Энзимы работают во всех живых клетках, обычно ускоряя химические реакции, которые разбивают сложные молекулы.

Ученые получают их из микроорганизмов, которые производят их. Но задача состоит в том, как дешево и быстро производить энзимы для широкомасштабного применения.

На сегодня целлулазы - это эквиваленты энзимов вакуумных труб: медленные, дорогие и громыхающие. Теперь, обеспеченные средствами, ученые и компании кинулись разрабатывать целлюлозный транзистор.

Некоторые ученые пытаются создать микроб, который сможет объединить 2 основных шага в процессе в лаборатории. Другие используют «прямую эволюцию» и генетику для усовершенствования существующих микроорганизмов, производящих энзимы. А другие прочесывают земной шар в поиске новых микробов.

Президент Буш верит, что революция в этом направлении неизбежна. «Мы находимся на грани открытия, которое позволит нам превращать кучку древесных щепок в сырье для топлива», сказал он в феврале этого года.

Пока неизвестно, будет ли автомобиль будущего ездить на древесных щепках. Это может зависеть от успеха в охоте за крошечными энзимами, которые можно обнаружить в любом месте, начиная с желудка термитов в Центральной Америке и заканчивая лабораторией на заднем дворе дома.

Собиратели

Есть ли в природе лучшие энзимы, доселе не обнаруженные? Компания Verenium, основанная в Кембридже, штат Массачусетс на это надеется и прочесывает весь земной шар в поиске необходимой бактерии.

Ученые компании суют свой нос везде - от исследования экскрементов носорога до желудков коров. Поиски привели их на Коста Рику, которая славится самой крупной популяцией насекомых на планете.

Там команда совместно с микробиологом Джерадом Ледбетем и учеными Коста Рики собирала термитов во влажных лесах.

Термиты - мастера обработки целлюлозы. Они используют смесь бактерий, грибков и других микроорганизмов в своем желудке для переваривания листьев и мертвых деревьев.

Распоров желудок термита, который содержит микролитр вещества, содержащую целую экосистему микробов, они доставили его в лабораторию США и изолировали ДНК. Сейчас они совместно с Министерством энергетики исследуют цепочку ДНК для выявления генов, ответственных за создание целлулазы.

«Пробный анализ показал широкое разнообразие энзимов. Теперь мы определим самую эффективную смесь целлулазы, протестировав это на растениях», сказал Грей. Они хотят найти смесь, которая бы быстрей переваривала клетки целлюлозы, чем гриб T. reesei компании Novozymes.

Компания Verenium, в отличие от Novozymes, занимается только топливным бизнесом. Она руководит пилотным биотопливным заводом на западе Луизианы. Это одно из редких мест на земле, где из энзимов получают топливо.

Процесс начинается с багасса (отходы сахарного тростника после экстракции сахара); который фермеры часто отбрасывают. Багасс проходит по контейнеру через нержавеющие стальные трубы, где его обрабатывают кислотой.

Затем его складируют в контейнеры ( диаметр 10 футов) для прохождения 2-х биологических стадий. Вначале микробы направляют в партию для переработки багасса в сахар.

Затем 2 микроорганизма - включая бактерию Escherichia coli, разработанную Лонни Инграмом, микробиологом Университета Флориды используют для ферментации сахара в спирт.

Предприятие выпускает достаточно этанола, чтобы протестировать базовую технологию. Но Джон Дойль, вице-президент проекта, предвидит строительство более крупного демонстрационного предприятия и хочет показать эффективность экономии, даже перед тем, как компания обнаружит правильные энзимы термитов.

Эпилог-прогноз

Скептики утверждают, что «розовые» мечты сторонников целлюлозы могут разбиться о недостатки этого вещества: необходимо будет модифицировать автомобили, существующие трубопроводы не могут транспортировать целлюлозный этанол, и у нас нет столько земли для ее выращивания.

Сторонники же убеждены, что если топливо будет дешевым и в достаточном количестве, то за этим последует инфраструктура. Например, доктор Линд указывает на тот факт, что автомобили в Бразилии уже модифицированы для езды на этаноле.

Но даже Линд не может предсказать будущее: «Я верю, что в течение 5 лет все спорные вопросы по преобразованию целлюлозной биомассы в этанол будут решены».

Все просто, как дважды два - есть деньги и есть спрос, нужно только найти формулу, а об остальном позаботится сам рынок.

www.newchemistry.ru