Synteettinen biologia tuottamaan energiaa ihmiskunnan tarpeisiin

Tunti auringon valoa riittäisi ihmistoiminnan vaatimiin energiatarpeisiin koko vuodeksi. Tähän tulokseen ovat biologit päätyneet.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/se/c8se00281a

”Yksi tärkeimmistä syistä, miksi happipitoiset fotoautotrofiset organismit (kasvit, syanobakteerit ja levät) ovat lupaavia solutehtaita, on se, että ne voivat muuntaa aurinkoenergian suoraan kemialliseksi energiaksi. Maahan tunnissa saapuva aurinkoenergia riittää maailmanlaajuiseen ihmisen toimintaan yhdeksi vuodeksi. Jos aurinkoenergian talteenottamiseen, muuntamiseen ja varastointiin kehitetään kestäviä menetelmiä, se on loputon polttoaine tulevaisuudelle. Aurinkopaneelit ovat hyvin kehittynyt tekniikka aurinkoenergian talteenottamiseen ja muuntamiseen sähköksi. Ne eivät kuitenkaan kerää hiilidioksidia. Fotoautotrofiset organismit, kuten sinilevät ja levät, ovat kestävää kehitystä tässä suhteessa.

Toinen tapa tuottaa uusiutuvia polttoaineita olisi hankkia niitä suoraan autotrofisista mikro-organismeista, kuten syanobakteereista tai mikrolevistä. Tällaisten organismien käytöllä vihersolutehtaina tai solukatalyytteinä on monia etuja perinteisiin fermentointitekniikoihin verrattuna. Syanobakteerit ja mikrolevät käyttävät halpoja ja runsaita energian (auringonvalo) ja hiilen (CO2) lähteitä, ja niillä on myös korkeampi energian muunnostehokkuus verrattuna maakasveihin (esim. 1,5 % öljyntuotannossa mikrolevistä).5 Syanobakteerit, jotka ovat prokaryootteja, ovat suhteellisen helposti muunneltavissa, eukaryoottisiin organismeihin verrattuna. Ihanteellisia syanobakteerisolutehtaita ovat ne, jotka pystyvät ylläpitämään solupopulaatiota, jakamaan jäljellä olevan energian ja hiilen suunniteltuihin tuotteisiin ja pystyvät erittämään tuotteen (tuotteet) soluista.”

Tutkimus tällä alalla on ripeästi edistynyt.

https://link.springer.com/article/10.1007/s11427-016-0304-2#article-info

”Abstrakti

Hiilidioksidin (CO2) kierrättäminen polttoaineiksi ja kemikaaleiksi on mahdollinen tapa vähentää CO2-päästöjä ja fossiilisten polttoaineiden kulutusta. Autotrofiset mikrobit voivat hyödyntää valon, vedyn tai rikin energiaa ilmakehän CO2:n assimiloimiseksi orgaanisiksi yhdisteiksi ympäristön lämpötilassa ja paineessa. Tämä tarjoaa käyttökelpoisen tavan polttoaineiden ja kemikaalien biologiseen tuotantoon CO2:sta normaaleissa olosuhteissa. Tällä tutkimusalueella on viime aikoina tapahtunut suurta edistystä, ja autotrofisten mikrobien on raportoitu syntetisoineen kymmeniä CO2-peräisiä polttoaineita ja kemikaaleja. Tähän liittyy tutkimuksia luonnollisista hiilidioksidin sitoutumisreiteistä ja uusien teknologioiden nopea kehitys synteettisessä biologiassa. Tässä katsauksessa tehdään ensin yhteenveto kuudesta tähän mennessä raportoidusta luonnollisesta hiilidioksidin kiinnittymisreitistä, ja sitä seuraa katsaus viimeaikaiseen edistykseen hiilidioksidin kiinnittymisreittien suunnittelussa ja suunnittelussa sekä energian syöttömalleissa käyttämällä synteettisen biologian käsitettä ja työkaluja. Lopuksi keskustelemme CO2:n biologisen sitoutumisen tulevaisuudennäkymistä.”

EDIT: Energian hinta on noussut maailmanlaajuisesti, tuossa EU:n + GB:n osalta hinnankehitystä energian osalta.

Ja Suomessa maakaasun hinta on nousussa.

Ja sähkön hinta.