Schéma conceptuel pour la production de biocarburants en utilisant des micro-organismes comme matières premières pour la biomasse à base de bois. Crédit :Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST)
Les gaz d'échappement des automobiles émis par les véhicules à combustible fossile, surtout ceux fonctionnant au diesel, est connue pour être une source majeure de poussières fines et de gaz à effet de serre. L'utilisation du biodiesel au lieu du diesel est un moyen efficace de faire face au changement climatique causé par les gaz à effet de serre tout en réduisant les émissions de poussières fines. Cependant, la méthode actuelle de production de biodiesel par traitement chimique d'huile végétale ou d'huile de cuisson usagée - comme l'huile de palme ou de soja - est limitée en raison de la disponibilité peu fiable des matières premières.
Par conséquent, il y a un effort actif pour développer des biocarburants en transformant la biomasse lignocellulosique générée comme sous-produit de l'agriculture ou de l'exploitation forestière, au lieu de consommer des matières premières issues de cultures vivrières. La biomasse lignocellulosique est une matière première économique et durable qui peut être convertie en carburant écologique grâce au métabolisme microbien.
Le Dr Sun-Mi Lee et son équipe du Clean Energy Research Center de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) ont annoncé avoir développé un nouveau micro-organisme capable de produire des précurseurs de biodiesel à partir de biomasse lignocellulosique, tels que des sous-produits agricoles mis au rebut. , vieux papiers, et cartons. Ce micro-organisme a atteint un rendement en produit deux fois supérieur à celui de ses prédécesseurs.
Ce nouveau micro-organisme peut produire des précurseurs de biodiesel lors du processus de métabolisation des sucres contenus dans la biomasse lignocellulosique dont il se nourrit. Le sucre contenu dans la biomasse lignocellulosique est généralement composé de 65 à 70 % de glucose et de 30 à 35 % de xylose. Alors que les micro-organismes qui existent dans la nature sont efficaces pour produire des précurseurs diesel en métabolisant le glucose, ils ne se nourrissent pas de xylose, limitant ainsi le rendement des matières premières.
Voies métaboliques xyloxiques introduites dans les souches de production de matières premières diesel. Crédit :Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche KIST a développé un nouveau micro-organisme capable de produire des précurseurs diesel en métabolisant efficacement le xylose ainsi que le glucose. En particulier, la voie métabolique du micro-organisme a été repensée à l'aide de ciseaux génétiques pour éviter toute interférence avec l'approvisionnement en coenzymes essentielles à la production de précurseurs diesel. La capacité à métaboliser le xylose a été améliorée en contrôlant efficacement le processus d'évolution en laboratoire, par exemple, en sélectionnant et en cultivant uniquement les micro-organismes qui ont donné d'excellentes performances.
Cela a confirmé la possibilité de produire des précurseurs diesel en utilisant tous les composants du sucre, y compris le xylose à partir de la biomasse lignocellulosique, et le rendement du produit a presque doublé, par rapport à celui obtenu dans des études précédentes qui utilisaient des voies métaboliques ayant des problèmes de coenzyme non résolus.
« Le biodiesel est un carburant alternatif efficace qui peut réduire les émissions de gaz à effet de serre et de poussières fines sans restreindre le fonctionnement des véhicules diesel existants, et nous avons développé une technologie de base qui peut améliorer l'efficacité économique de la production de biodiesel, " a déclaré le Dr Sun-Mi Lee de KIST. " À un moment comme celui-ci, lorsque nous ressentons le changement climatique dans nos os dû aux fréquents typhons et phénomènes météorologiques violents, L'augmentation de l'offre de biocarburants qui nous aident à faire face au changement climatique le plus rapidement et le plus efficacement facilitera l'expansion des industries connexes et le développement de la technologie. »