所发现的酶将解决生物燃料问题。免费技术图书馆新闻

发现酶将解决生物燃料的问题

18.08.2013

科学家们发现了一种酶，可以将植物材料的生物燃料产量提高数倍。也许这一发现将使可再生燃料与石油竞争。

来自 VIB 和根特大学（比利时）、邓迪大学（英国）、詹姆斯赫顿研究所（英国）和威斯康星大学（美国）的国际科学家团队发现了一种负责木质素生物合成过程的新基因。这是一个非常重要的发现，因为木质素是廉价生物燃料的唯一障碍。

木质素是植物次生细胞壁的主要成分。这种物质会阻止生物质有效地加工成燃料。植物细胞壁主要由木质素和糖分子如纤维素组成。纤维素可以转化为葡萄糖，而葡萄糖又通过发酵加工成酒精（燃料的基础）。不幸的是，由于木质素，这并不容易做到，因为木质素将糖分子牢固地结合在一起。在自然界中，这为植物茎提供了刚度，因此可以向上生长。木质素的去除需要能源密集型和对环境有害的工业过程，这使得生物燃料价格昂贵，有时甚至比石油对环境的破坏更大。

如果能找到一种快速、廉价的去除木质素的方法，或者如果能够以最少的木质素和最多的快速生长的生物质来开发植物，那么这将为绿色能源领域的发展提供强大的动力。

多年来，研究人员一直在研究植物中的木质素生物合成途径。一个国际科学家小组在拟南芥植物（Arabidopsis thaliana）上研究这个问题，发现了一种负责生产木质素的新酶。这种酶称为咖啡酰莽草酸酯酶或 CSE，在木质素生物合成中起核心作用。禁用负责产生 CSE 的基因会使植物中的木质素含量减少 36%。

此外，即使是留在植物中的木质素也具有改变的结构，并且更容易从植物中去除。因此，禁用 CSE 基因可将预处理植物生物质中纤维素直接转化为葡萄糖的效率提高 4 倍：从对照植物中的 18% 到 CSE 突变植物中的 78%。

科学家们在提高将生物质转化为燃料的效率方面取得了巨大成功。目前，科学家们正致力于将实验室实验转化为工业过程。从技术上讲，这并不难，主要是获得种植转基因植物的所有许可证。最初，杨树、桉树或小米等富含纤维素的天然速生植物最有可能被用作原材料。

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高通以改装的本田雅阁插电式混合动力汽车为例演示了该系统的操作。其中，接收模块安装在电机区域。请注意，要开始能量传输，只需将汽车停在发射线圈上方并按下特殊按钮即可。提供安全系统：当检测到附近有人或动物时，自动停止充电。

根据线圈的修改，可以提供 3,3 或 7 kW 的功率，并且在未来，正如预期的那样，这个数字可能会增加到 20 kW。预计该系统的商业实施将在几年内开始。

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