Sebastian Maks
31 oktober 2023, 14:52

Wetenschappers ontfutselen suiker uit planten om meer biobrandstoffen te maken

Onderzoekers in de Verenigde Staten hebben een manier gevonden om makkelijker brandstoffen te maken van biomassa. Door middel van zelfgecreëerde eiwitten kunnen ze de moleculen van planten zo aanpassen dat die zich beter lenen voor de conversie naar biobrandstoffen. “Biomassa omzetten naar biobrandstoffen lijkt een eenvoudig concept, maar het technisch erg lastig om daarbij de juiste suikers vrij te krijgen,” zegt de hoofdonderzoeker.

Getty Images 1414213358 Of biobrandstoffen écht beter zijn voor het klimaat, wordt nog gediscussieerd. | Credits: Getty Images

‘Biobrandstoffen’ is een brede term, en omslaat eigenlijk alle brandstoffen die zijn gemaakt van biomassa. Vaak gaat het om plantaardig materiaal zoals houtsnippers, maïs, graan of suikerriet. Maar ook van frituurvet en veevoer kunnen brandstoffen gemaakt worden. Over de duurzaamheid van biobrandstoffen vindt nog veel discussie plaats. Enerzijds zijn ze wat betreft CO2-uitstoot beter dan hun fossiele evenknieën. De CO2 die bij de verbranding van aardolie vrijkomt, zat eerst namelijk opgeslagen in de bodem. Maar de CO2 die vrijkomt bij biobrandstoffen is door de betreffende biomassa eerder uit de atmosfeer opgenomen. Hierdoor zou de netto-uitstoot dus nul zijn.

Maar er kleven ook nadelen aan biobrandstoffen. Voor de teelt van sommige biomassa is bijvoorbeeld veel land en water nodig. En als hiervoor nieuwe grond wordt ontgonnen, kan er alsnog een flink veel CO2-uitstoot mee gepaard gaan. Ook is biomassa wel hernieuwbaar, maar niet onbeperkt voorradig zoals bijvoorbeeld wind en zon dat wel zijn. Toch wordt er wel degelijk ingezet op biobrandstoffen, al is het maar om deze bij te mengen in de ‘normale’ brandstofmix.

Makkelijker door eiwitten

Wetenschappers van het Amerikaanse Brookhaven National Laboratory hebben nieuwe enzymen (eiwitten) ontwikkeld waarmee bepaalde biomassa makkelijker tot brandstof kan worden omgezet. Die enzymen kunnen de celwanden van planten zo aanpassen dat er bepaalde suikers vrijkomen die normaal onbereikbaar zijn. De suikers hebben kenmerken die ze uitermate geschikt maken voor de conversie naar brandstoffen.

De wetenschappers testten hun kunstmatige eiwitten op rijstplanten. De structuur daarvan is namelijk ingewikkelder dan bij andere biomassa, waardoor de conversie naar biobrandstoffen relatief lastig is.

Celwanden afbreken

De enzymen zorgen ervoor dat een organische verbinding genaamd ‘lignine’ in celwanden wordt afgebroken. Met het wegvallen van de lignine komen de bruikbare suikers vrij, tot wel 30 procent meer dan bij planten die niet met de kunstmatige enzymen behandeld zijn. Via fermentatie kunnen de suikers worden omgezet in biobrandstoffen zoals ethanol, dat bij benzine van aardolie kan worden gevoegd.

Andere planten

De onderzoekers gaan nu kijken of de enzymen gebruikt kunnen worden voor het afbreken van lignine in andere biomassa. “Na het zien van de effectiviteit van deze enzymtechnologie in rijst, zijn we ervan overtuigd dat deze kan worden gebruikt om andere grasgewassen zoals sorghum en bamboe te modificeren”, vertelt
hoofdonderzoeker Chang-Jun Liu.

Meer over biobrandstoffen:

Vliegtuigbouwer Airbus schaft vrachtschepen met ‘zeilen’ aan

Scheepsbouwer Louis Dreyfus Armateurs gaat drie emissie-arme vrachtschepen bouwen die Airbus zal gaan leasen. De schepen zijn voorzien van zes zogeheten Flettner rotoren. Dit zijn grote verticale, draaiende cilinders die de wind benutten om het schip van extra aandrijving te voorzien. Daarbij krijgen de schepen speciale software die de meest effectieve route uitstippelt, rekening houdend met zeestromingen en wind. E-methanol De schepen worden verder uitgerust met motoren die zowel op maritieme diesel als op nieuwe brandstoffen als e-methanol kan draaien. E-methanol is een brandstof gemaakt uit elektriciteit, idealiter natuurlijk uit hernieuwbare stroom. Omdat e-brandstoffen technisch niet afwijken van conventionele brandstoffen, kunnen ze direct in bestaande motoren gebruikt worden. CO2-reductie De vrachtschepen worden vanaf 2026 in gebruik genomen en vervangen de huidige vloot van Airbus. De verschillende innovaties moeten ervoor zorgen dat de CO2-uitstoot van Airbus’ transport wordt teruggedrongen van 68.000 ton naar 33.000 ton in 2030; vergelijkbaar met de jaarlijkse uitstoot van zo’n 10.000 benzineauto’s. Transport verduurzamen “De vernieuwing van onze marinevloot is een grote stap voorwaarts in het verminderen van onze milieu-impact”, zegt Nicolas Chrétien, hoofd duurzaamheid en milieu bij Airbus. “De nieuwste generatie schepen van Louis Dreyfus Armateurs is zuiniger dan hun voorgangers, en maakt gebruik van geavanceerde technologieën zoals voortstuwing door de wind. We willen het voortouw nemen in het koolstofvrij maken van onze sector. Niet alleen door in de luchtvaart te innoveren, maar ook in onze industriële activiteiten.” Lees ook: Gasunie maakt sprong naar schoner transport van aardgasFranse gasturbine draait voor het eerst 100 procent op groene waterstofIkea stopt met de verkoop van gaskookplaten