Panda-pølser, myrer og snegle kan være nøglen til fremtidens bæredygtige brændstof

Ved at efterligne biologiske nedbrydningsprocesser vil et team af forskere fra Institut for Ingeniørvidenskab og Institut for Bioscience, Aarhus Universitet, omdanne såkaldt lignocellulose – alt lige fra træ, restafgrøder, affald og græs – til bæredygtigt bioethanol.

Potentialet for en omfattende bæredygtig produktion af biobrændstof er stort, da lignocellulose i dag er en uudnyttet kulstofkilde. Uudnyttet, fordi der endnu ikke er opfundet teknologi, som kan omdanne energien bundet i stoffet.

Læs også: Fremtidens brændstoffer skal være grønne – men hvordan?

Dog har forskere nu måske fundet løsningen i panda- og dræbersnegle-tarme og i myrers ’svampe-køkkenhaver’. Her leder forskerne nemlig efter særlige enzymer og mikroorganismer, som gennem millioner af år har specialiseret sig i nedbrydning af netop dette materiale.

”Vi har bl.a. samlet en masse panda-afføring og har inkuberet de bakterier, vi har fundet, i laboratoriet. Her har vi givet dem bambus og fundet ud af, at bakteriekolonierne meget hurtigt er i stand til at nedbryde lignocellulosisk biomasse til ethanol, laktat og hydrogen. Det er tilsyneladende en helt unik mikrobiel kultur, som har udviklet sig i fordøjelsessystemet på pandaerne”, siger lektor Alberto Scoma, Institut for Ingeniørvidenskab, som leder forskningsgruppen Engineered Microbial Systems på Aarhus Universitet.

Evolution kan løse et nutidsproblem
Selvom pandaer fysiologisk set er kødædere består op til 99 procent af deres kost af bambus. Til gengæld tager det omkring fem til 12 timer for bjørnen at fordøje og udskille den lignocellulosiske biomasse, som bambus består af.

”Pandaer spiser meget bambus, cirka til kilo om dagen. Så mikroberne i pandaens tarme er vant til at modtage store mængder lignocellulose og bearbejde det meget hurtigt. Sådanne mikrober kan vi godt bruge til noget nyttigt. Derfor forsøger vi nu at forstå processen i deltaljer, så vi kan gentage den i laboratoriet og forhåbentlig i fremtiden bruge den i industrien”, siger Alberto Scoma.

Læs også: Samarbejde vil fremme bioLNG som brændstof i europæiske lastbiler

I samarbejde med specialkonsulent Stine Slotsbo, seniorforsker Hans Joachim Offenberg og postdoc Jesper Smærup Bechsgaard fra Institut for Bioscience samt lektor Thomas Boesen fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik har lektor Alberto Scoma inkluderet flere dyr, der spiser lignocellulosisk biomasse i projektet.

”Dræbersnegle og bladskærermyrer var oplagte bud at undersøge i projektet, da begge arter lever af biomassen. Snegle som pandaer ved at æde det direkte, og myrer i samarbejde med svampe, som nedbryder biomassen for dem”, siger Hans Joachim Offenberg og fortsætter:

”Evolutionen finder altid en løsning, når bare den har tid nok. Nu er det bare op til os at forstå den komplekse mikrobielle nedbrydning, så vi kan tage de interessante enzymer ud af ligningen og teste dem in vitro og forhåbentlig fuldstændig kortlægge, hvad enzymerne er i stand til. På den måde bruger vi millioner af års evolution til at løse et nutidsproblem.”

Projektet starter officielt den 1. april 2020 og er støttet af Aarhus Universitets forskningsfond.

- HCL