Foto: Shutterstock

Enzymer kan omdanne CO2 til grønne kemikalier

tirsdag 02 jun 20

Kontakt

Christian Førgaard Nielsen
Ph.d.-studerende
DTU Bioengineering

Kontakt

Anne S. Meyer
Professor
DTU Bioengineering
45 25 25 98

CO2-fangst med enzymer

På DTU Bioengineering er der i flere år forsket i at bruge mikrobielle enzymer til at omdanne CO2 til nyttige kemikalier som myresyre, formaldehyd og metanol.

Forskerne har identificeret en række mikrobielle enzymer, som kan udnyttes i mikrobielle produktionssystemer som f.eks. E.coli bakterier. Enzymerne kan principielt produceres billigt i stor skala, men enzymerne skal stabiliseres.Udvikling af teknologien kræver ny forskning i, hvordan enzymerne kan produceres i stor skala og med et højere udbytte. Et andet forskningsfelt er at afprøve metoden på forskellige kilder til CO2 , som kan have forskellig sammensætning, alt efter om den kommer fra f.eks. en skorsten på et stålværk, et bioethanol anlæg eller direkte fra luften.

Forskerne vurderer, at ca. 200 ton enzym kan omdanne 1 Megaton CO2 i døgnet under de ideelle forhold.

Forskere aktiverer enzymers evne til at optage COfra luften og forvandle og lagre den som miljøvenlige kemikalier.

Omdannelse af CO2 fra luften ved hjælp af enzymer har potentiale til at blive en ny bæredygtig metode at producere kemikalier på i fremtiden. Det mener forskere på DTU, som har identificeret enzymer, der er ekstremt effektive til at omsætte CO2 til myresyre (format), som så kan konverteres videre til bl.a. træsprit (metanol) ved brug af andre enzymer.

”Særligt to af de enzymer i gruppen formate dehydrogenase, som vi har kategoriseret, har vist et stort potentiale for at kunne opfange CO2. I eksperimentelle studier har CO2 i kombination med elektroner vist sig effektivt at kunne omdanne CO2 til flydende kemikalier,” siger Christian Førgaard Nielsen ph.d.-studerende på DTU Bioengineering.

Bæredygtigt brændstof

Enzymernes omdannelse af CO2 kræver strøm, og Christian Førgaard Nielsen vurderer, at en produktionsenhed med enzymer i kombination med elektricitet fra vindmøller er et godt bud på en ny kilde til bæredygtige kemikalier.

”Bio-elektrokemi er efter min mening det bedste bud på bæredygtig produktion, fordi det frigør os fra at hente fossile stoffer op fra undergrunden og brænde dem af. I stedet kan vi udnytte, at det er teknisk muligt at sætte strøm til enzymerne og på den måde aktivere deres evne til at optage CO2 fra luften,” siger Christian Førgaard Nielsen.

Udvikling af produktionsenhed

Forskere har i årtier arbejdet på at udvikle en teknologi, som effektivt kan omdanne kulstof fra CO2 til brændstof. I laboratorier er det lykkedes at skabe en række materialer, der i kombination med elektroner fra en elektrisk kilde kan omdanne CO2 til for eksempel træsprit. Det er dog stadig ikke lykkedes at udvikle en teknologi, der er tilstrækkelig effektiv, men det er næste skridt i forskningen at forbedre denne teknologi og de enzymer, som katalyserer omdannelsen fra myresyre til træsprit.

Identifikationen af de CO2-omsætttende enzymer er ifølge Christian Førgaard Nielsen stadig på et grundvidenskabeligt niveau. Næste trin bliver at skabe og opskalere en effektiv produktion af de udvalgte enzymer og at konstruere en produktionsenhed, der kan testes på f.eks. vindmøller, hvor de kan producere myresyre.

Videnskabeligt gennembrud

Professor på DTU Bioengineering Anne S. Meyer kalder det et gennembrud, at det er lykkedes at finde de CO2-omsættende enzymer, og at det er lykkedes af producere dem i en produktionsorganisme:

”Det åbner spændende muligheder. Vi har ikke en færdig produktionsteknologi endnu, men vi har nogle vigtige komponenter, som kan indgå i forsøg, hvor enzymerne i produktionsenheder kobles på solfangere eller vindmølleanlæg. Og så er det tilmed en teknologi, hvor Danmark i kraft at en stærk enzymindustri har gode muligheder for at blive førende på markedet,” siger hun.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere