Forscher nutzen Holz als Rohstoff für Bio-Sprit
University of Cambridge manipuliert Pflanzen so, dass sie sich leicht in Zucker zerlegen lassen
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Holz: Rohstoff bald leichter für Treibstoffproduktion nutzbar (Foto: Felix Mittermeier, pixabay.com) |
Cambridge (pte003/07.09.2023/06:10)
Umweltneutrales Bioethanol, das in reiner Form oder vermischt mit Benzin als Treibstoff genutzt wird, lässt sich künftig problemlos aus Holz herstellen. Ein Konflikt mit der Nahrungsmittelproduktion wird somit vermieden, wie der Biologe Matthieu Bourdon meint. Der heute am Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research tätige Fachmann hat in seiner Zeit an der University of Cambridge Pflanzen so manipuliert, dass sie sich leicht in Zucker zerlegen lassen, das Ausgangsprodukt für Ethanol.
Polymer eingebaut
Konkret haben die Experten Callose um- und in lebende Pflanzen eingebaut, ein Polymer, das natürlicherweise in einigen Zellwänden von Pflanzen vorkommt. Dieses Polymer wirkt wie eine Sollbruchstelle. Es erleichtert die Aufspaltung der Holzmoleküle. Bourdon hat Callose zuerst in eine Pflanze namens Ackerschmalwand integriert.
"Wir haben damit bewiesen, dass die Pflanzen ein neues Polymer in ihren sekundären Zellwänden unterbringen können, ohne dass das Wachstum negativ beeinflusst wird", sagt er. Als nächstes widmete sich das Team einem schnell wachsenden Baum, der laubabwerfenden Hybridaspe. Auch deren Holz wurde von ganz allein auf eine leichte Zuckerherstellung programmiert.
Leichtere Separierung
"Es war eine große Herausforderung, die Auswirkungen der Callose-Zugabe auf die Struktur des Holzes zu verstehen. Überraschenderweise zeigt sich, dass Callose nicht mit anderen Polymeren interagiert. Alles deutet darauf hin, dass dieses Polymer als Abstandshalter für die Zellen dient, die dadurch leichter zu separieren sind", so Bourdon.
"Wir gehen davon aus, dass unsere Holzwerkstoffe der Produktion von Biomaterialien und Biokraftstoffen zugutekommen werden, die auf dem Rückbau von Biomasse und der Zugänglichkeit von Polymeren beruhen, wie Verpackungen oder sogar fortschrittliche Biomaterialien wie Zellulose-Nanofibrillen und delignifiziertes Holz", meint Bourdon. Als nächstes seien Feldversuche geplant, um herauszufinden, ob das Verfahren auch im großen Maßstab funktioniert. Zudem geht es darum, die Leistung der mit Callose angereicherten Bäume unter realen forstlichen Bedingungen zu bewerten.
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