Модифицированные микробы поедают мусор и «секретируют» топливо.
Заводы по производству бензина, керосина и дизельного топлива выглядят как запутанные лабиринты стальных труб и резервуаров, потребляют очень много
энергии, выбрасывают в атмосферу токсичные вещества и работают на нефти, запасы которой не безграничны. Но сегодня они могут быть микроскопическими и работать на углеводородных отходах, которые окружают нас повсюду: это бумага, на которой напечатан номер журнала, который вы держите в руках, обрезки пиломатериалов со стройки или листья, которые вы сгребли осенью со своей лужайки.
Задача состоит в том, чтобы превратить водород– и углеродсодержащие молекулы различных предметов в вещество, жидкое при комнатной температуре и пригодное в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Наиболее перспективный подход основан на генетической модификации одноклеточных организмов, уже строящих молекулы углеводородов из сырья, которое имеется
в среде их обитания. Правда, то, что они производят, непригодно для использования человеком. Например, водоросли очень эффективно перерабатывают углекислый газ в жирные кислоты, которые могут быть затем переработаны в топливо, но извлечение самих водорослей из воды и получение жирных кислот из них требуют таких больших усилий, что этот процесс используется в основном в производстве дорогих продуктов, например косметических средств.
Лучше было бы создать организмы, непосредственно выделяющие («секретирующие») углеводороды. (Коммерческие фирмы по понятным причинам не любят более точный, но менее приятный на слух термин «экскретирующие».) С помощью таких организмов «вы преобразуете биомассу из чего–то, что вы собрали, в нечто, получаемое с маленьких химических заводов», – говорит
Эрик Тун (Eric Toone) из Управления энергетики, ответственный за выделение грантов компаниям, которые предлагают новые идеи в области производства биотоплива. Однако создание генетически модифицированных организмов, способных играть роль топливных заводов, наталкивается на другие сложности. Многих людей тревожит, что такие искусственные организмы могут попасть в окружающую среду: удержать их в резервуарах будет почти невозможно.
Кроме того, такие микрорганизмы нужно хорошо питать, но чем?
Один подход состоит в использовании солнечного света. В сентябре 2010 г. новая биотехнологическая компания Joule Unlimited получила патент на генетически модифицированную бактерию, которая использует солнечный свет
и углекислый газ для формирования компонентов дизельного топлива. Другой подход – использование сахаров. Когда растения поглощают солнечную энергию, они химически запасают ее в сахарах, формирующихся в деревянистых частях в зерновых растений. Многие исследователи разрабатывают способы извлечения сахаров из «целлюлозных источников» и переработки их в этанол, на который даются налоговые льготы, но который характеризуется меньшей плотностью
энергии, чем бензин, и не очень хорошо работает в обычных автомобилях при высоких концентрациях.
Ученые и инженеры надеются получать более полезные химические соединения непосредственно из сахаров. В июле 2010 г. компания LS9 из Сан–Франциско заявила, что модифицировала бактерии E. сoli таким образом, что они превращают сахара в алканы – насыщенные алифатические углеводороды, идентичные многим молекулам, производимым на стандартных нефтеперерабатывающих заводах. Еще
несколько подстроек генома, и топливо в баке вашей машины может оказаться сделанным даже из сахаров, извлеченных из куч мусора.