Brezilyalı araştırmacılardan oluşan bir ekibin çığır açan bir keşfi, farklı hammaddelerden havacılık için yenilenebilir hidrokarbonlar üretmek için yeni biyoteknolojik yollar açabilir. Bilim insanları, havacılık biyokerozunun üretiminde termokimyasal işlemlerde kullanılan geleneksel metal bazlı katalizörlerin yerini alabilecek bir enzim buldu.
OleTPRN adı verilen enzim, Rothia nasimurium adlı bir bakteriden türetiliyor ve sitokrom P450 süper ailesine ait. Bu enzim, bitkilerde, hayvanlarda ve mikroorganizmalarda bulunan lipitlerin temel bileşenleri olan yağ asitlerini, bir tür hidrokarbon ve önemli bir kimyasal aracı olan alkenlere etkili bir şekilde dönüştürebiliyor.
Bu enzimin geleneksel katalizörlere göre kullanılmasının faydası, sürdürülebilir havacılık yakıtı (SAF) üretiminde en zor adımlardan biri olan deoksijenasyon reaksiyonunu ılıman koşullar altında ve farklı boyut ve türdeki karbon zincirleri için yüksek seçicilikle gerçekleştirebilmesi. Oksijen uçak parçalarına ve motorlarına zarar verebiliyor. Bu nedenle etanol ve biyodizel gibi biyoyakıtlar havacılık için uygun değil.
Yeni bir plastik yiyen enzim, plastik sorunlarımızı kesin olarak çözebilir. Yeni çalışma, jet biyoyakıtı üretmek için hayvansal yağların kullanılmasının gezegeni etkileyebileceği konusunda uyardı. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri’nde (PNAS) yayınlanan çalışma, Brezilya Ulusal Enerji ve Malzeme Araştırma Merkezi’ndeki (CNPEM) Brezilya Biyoyenilenebilir Ulusal Laboratuvarı’ndan (LNBR) bilim adamları tarafından yürütüldü.
Araştırmacılar ayrıca, protein kristallerinin üç boyutlu yapısını gösterebilen bir tür yüksek akışlı, yüksek parlaklıkta elektromanyetik radyasyon olan sinkrotron ışığını kullanarak enzimin eyleminde yer alan moleküler mekanizmaları da ortaya çıkardı. Araştırmacılar, enzimin atom yapısındaki her amino asidin konumunu analiz etti ve yağ asitleriyle moleküller arası etkileşimlerinin haritasını çıkardı. Bu, keşfin tüm olası uygulamalarını anlamalarına yardımcı oldu.
Araştırmacılar ayrıca, üç buçuk yıllık araştırmaların ardından havacılık biyokerozunu üretiminde termokimyasal yollarda kullanılan geleneksel katalizörlerin yerini alabilecek bir enzim belirlediklerini söyledi. Bu keşif, diğerlerinin yanı sıra soya, Amerika papağanı palmiyesi veya mısırdan elde edilen yağlı biyokütle ve şeker kamışı küspesi veya samandan ve kağıt endüstrisinden elde edilen lignoselülozik biyokütle gibi farklı kaynaklardan havacılık ve deniz taşımacılığı için sürdürülebilir biyoyakıtların üretimini artırabilir.