科学家近日研究发现,一种能将植物废料直接转化为柴油的真菌,有望在不消耗粮食的情况下生产生物燃料。这种真菌名为粉红粘帚霉(Gliocladium roseum),由美国科学家在巴塔哥尼亚雨林的树木中发现。它能够将纤维素分解并产生富含碳氢化合物的气体混合物,类似于柴油,且比液体燃料更易提炼、纯化和储存。
发现该真菌的美国蒙大拿州立大学博兹曼分校的加里·斯托贝尔(Gary Strobel)表示:“地球上没有其他已知生物能做到这一点,我认为这种气体混合物足以驱动发动机。”粉红粘帚霉生活在植物细胞之间,产生的气体还能抑制其他真菌生长。
气体成分分析显示,其中富含柴油中常见的碳氢化合物,如辛烷,同时还含有低分子量的乙醇和酯类。这种混合物燃烧比普通柴油更清洁、更高效。高含量的纯碳氢化合物意味着它比甘蔗生产的生物乙醇能量更高,后者因含氧原子而能量密度较低。
纤维素红利
该真菌的另一优势在于它能以纤维素为生长底物。纤维素是地球上最丰富的有机化合物,但极难分解。斯托贝尔说:“纤维素是地球上最丰富的有机化合物,但大多数被浪费了。”通过真菌发酵纤维素,可以大量生产柴油气体。不过,还需进一步实验验证可行性。斯托贝尔表示:“我们将进行更大规模测试,通过发酵让真菌产生足够柴油气体来驱动小型发动机。如果成功,就可以商业化。”
双倍价值
斯托贝尔指出,该真菌具有双重价值:它含有独特的基因,能编码将纤维素分解为柴油气体的酶。理论上,将这些基因导入其他生物体,可提高柴油生产效率。此外,这一发现挑战了传统观点——石油仅由有机物在高温高压下形成。斯托贝尔说:“人们一直认为石油是地球物理过程产物,但我们认为微生物过程也可能参与。因此,我们可以通过完全绿色的过程生产原油。”该研究发表于《微生物学》(Microbiology)杂志。
参考文献:
Gary A. Strobel, Joe Sears. Microbiology 154 (2008), 3319-3328.