Kan denne genmanipulerede bakterie sende os til Månen?

Et af de mange svar, der skal findes i forhold til den globale opvarmning er, hvordan man gør transporten grøn. 

For mindre fartøjer som biler, lastbiler og visse færger anses en omlægning fra fossile brændstof-motorer til elektriske som en mulig løsning. 

Til tungere transportmidler, som raketter, transatlantiske flyruter og containerskibe, efterlyses der dog stadig et godt alternativ til fossile brændstoffer.

Men nu er et hold forskere måske kommet et skridt nærmere på at gøre også denne del af industrien mere bæredygtig.

I et nyt studie har de skabt en bakterie, der kan fremstille et molekyle, der indeholder massive mængder energi. 

Faktisk så meget energi, at det ifølge forskerne har potentialet til at erstatte jetbrændstof.

Dansk forsker forholder sig dog skeptisk over for molekylets kommercielle potentiale. Det vender vi tilbage til.

Genmanipulerede bakterier laver brændstoffet 

Studiet er inspireret af tidligere forskning fra Japan. Her har man brugt en bakterie til at producere et stof kaldet jawsamycin - opkaldt efter filmen ‘Dødens Gab’ (på engelsk ‘Jaws’) grundet molekylets trekantede facon, der kunne minde om skarpe hajtænder på en række. 

»Trekantede molekyler har den egenskab, at de indeholder langt større mængder energi end normale molekyler,« forklarer Pablo Cruz-Morales til Videnskab.dk. Han er førsteforfatter på det nye studie og seniorforsker på Dansk Teknisk Universitet. 

Jawsamycin var egentlig lavet som et stof mod svampeinfektioner, men Pablo Cruz-Morals og hans kolleger så potentialet, som de trekantede molekyler havde som et brændstof. 

Jagten gik derfor ind på en bakterie, der kunne producere et relevant, trekantet og brændstofegnet molekyle. Efter at have kigget på i omegnen af 7.000 bakterielle genomer identificerede forskerne en kandidat. 

Efter noget bioteknik på bakterien havde de molekylet, de ledte efter, som de navngav fuelimycin. 

Næste skridt indebar genmanipulation.

Evnen til at producere fuelimycin var nemlig en iboende evne hos bakterier, der ifølge Pablo Cruz-Morales er meget svære at kultivere. Derfor tog de den relevante DNA og overførte det til en anden, mere stabil bakterieart. 

Opskalering bliver en udfordring

Studiet er en succes i det, at det er bevist, at molekylet kan blive produceret, fortæller Pablo Cruz-Morales til Videnskab.dk. 

Men det betyder ikke, at rumfarten eller containerskibe bliver klimaneutrale i morgen eller i overmorgen. 

Den store udfordring, forklarer han, er den opskalering, der skal til, hvis det grønne brændstof skal kunne leve op til dets formodede potentiale. 

»Problemet er, at særligt ved skibsbrændstof er det den billigste brændstof, der findes. Vi skal helt ned på tre dollars per gallon (cirka 3,8 liter, red.), hvis fuelimycin skal være en realistisk kommerciel mulighed.«

Hvor meget koster det at lave en liter fuelimycin nu?

»Jeg ved det ikke, men det koster mange penge og tager mange arbejdstimer. Vi har lang vej endnu.«

Præcis hvor lang vej er svært at sige.

»Vi har kontakt til flere firmaer, der beskæftiger sig med rumfart, og med den rette investering tror jeg, vi kan have ti liter klar om fem år, hvilket ville være nok til at lave en test. Derfra kan vi bygge videre,« fortæller Pablo Cruz-Morales.

»Og hvis det går godt der, vil det måske vare fem år til eller noget i den stil, før man kan få det gjort kommercielt. Jeg vil understrege, at vi ikke har løst alle problemerne, men vi har sat den rigtige retning.«

Så om ti år vil man kunne bruge jeres brændstof til at komme til Mars? 

»Ja, det ville være fedt. Problemet er, at de, der tænker på at tage til Mars, allerede har deres motorer til fossilt brændstof. Så skal de til at udvikle nogle nye, der passer til fuelimycin, og det tror jeg ikke, de gider,« siger Pablo Cruz-Morales.

»På den anden side så kan man ikke grave efter olie på Mars. Derimod kan man lave laboratorier med de her bakterier i, så det ville måske ikke bare være den grønneste, men også nemmeste løsning.«

Ikke realistisk som kommercielt produkt

Lars Ottosen, der er professor i bioteknologi på Aarhus Universitet, kalder studiet for elegant.

Men han har svært ved at se den kommercielle anvendelse af molekylet, forskerne bag studiet fremlægger.

»Det er et imponerende stykke genarbejde at få de her bakterier til at lave et meget komplekst molekyle. Bioteknisk er det rigtig flot, og videnskabeligt fejler det ingenting,« siger professoren til Videnskab.dk.

»Jeg vil dog forholde mig kritisk over for, om det har nogen realistisk anvendelse til brændstofproduktion. Det ville være dyrt og besværligt at opskalere og meget kompliceret at få oprenset, skulle det bruges kommercielt.«

Særligt hæfter Lars Ottosen sig ved, at studiet kun meget overfladisk går ind i, hvad bakterierne skal spise for at producere molekylet - andet end at det er en sukker. 

»Og så ryger hele deres platform jo. Det er forurenende at producere sukker, og det tager meget plads. Vi har allerede store problemer med landbruget, og så går det ikke, hvis vi nu også skal til at producere flere millioner kilo sukker til at sørge for brændstof,« siger Lars Ottosen.

Skulle bakterierne være en grøn løsning, skulle de laves sit fuelimycin ud af CO₂ eller et andet restprodukt, vi i forvejen producerer i store mængder, fortæller Lars Ottosen.

Indtil da, er vores bedste mulighed elektrificering, mener han - også for de store fartøjer. 

Vigtigt at holde denne forskning i gang 

Lars Ottosen har ret i sin kritik, fortæller Pablo Cruz-Morales.

»Jeg er enig i, at det ikke er muligt at gøre fuelimycin kommercielt, hvis det skal laves på sukker, som det skal lige nu. Studiet er også for at vise, at det kan laves. Men i fremtiden håber vi at kunne kunne bruge biologisk masse fra for eksempel skrald eller fra restprodukter fra landbruget i stedet for sukker,« siger han og tilføjer, at en anden mulighed er at producere det af plastik.

»Det er et videnskabeligt og teknologisk område, der er i rivende udvikling lige nu.«

Udover det teknologiske og videnskabelige bidrag håber Pablo Cruz-Morales, at deres studie kan sætte fokus på den grønne omstilling i også den tunge transport:

»Jeg tror, at der i dag ikke er nogen tvivl om, at klimaforandringer rammer alle, også global handel, ejerne af store containerskibe og -fly og de store investeringsselskaber. Vi er nødt til at finde nogle løsninger,« fortæller han.

»De bedste alternativer til fossilt brændstof, vi har i dag, er ikke gode nok. For personbiler er der grønne muligheder, men for skibe eller fly på tværs af atlanten, leder vi videre. Ikke kun, fordi det selvfølgelig sviner, men på et tidspunkt, ikke langt fra nu, løber vi også tør for olie, og der skal vi have alternativer. Det er noget, vi bliver nødt til at arbejde på, og det er det, vi har gjort her.«

Derfor er det vigtigt at lave forskning som denne, siger Pablo Cruz-Morales.