Det pågår en intensiv jakt på nya, mer effektiva sätt att framställa bränslen som kan ersätta olja och bensin. Material som halm och skogsrester skulle kunna användas för att göra flytande biobränsle och på så sätt bidra till att minska oljeberoendet.

Problemet är att det än så länge är alldeles för dyrt för att vara kommersiellt intressant. Det beror bland annat på att trä och vedartade växter till största delen består av lignocellulosa, en kombination av sockerarten cellulosa och vedämnet lignin. Sådana växter är betydligt svårare att omvandla till bränsle än växter som är rika på stärkelse eller socker, som tilll exempel majs, vete och sockerrör.

– Lignocellulosa från träavfall och halm är världens vanligaste förnyelsebara råmaterial, men på grund av sin komplexa struktur är det än så länge betydligt svårare att utnyttja än stärkelse, säger den österrikiske forskaren Robert Mach.

Måste bli socker först

För att det ska vara möjligt att göra biobränsle av träavfall måste lignocellulosans långa sockerkedjor först brytas ned till enkla sockerarter som sedan omvandlas till till exempel etanol. Nu presenterar två olika forskargrupper helt olika upptäckter som skulle kunna göra den processen betydligt billigare.

En österrikisk forskargrupp har upptäckt ett sätt att öka effektiviteten hos en svamp som används för att bryta ned cellulosamolekylerna. Det handlar om svampen Trichoderma reesei. Den kan producera de enzym som är nödvändiga för att kunna bryta ner lignocellulosa, men det är inget svampen gör gratis.

Muterade svampar

I normala fall behöver man stimulera svampen för att den ska sätta igång sin enzymproduktion. Det ämne som man använder för att sätta igång svampens produktion kostar ungefär 25 000 kronor per gram, mer än sex gånger så dyrt som guld.

– De höga kostnaderna för det här ämnet är avgörande för att driva upp priset för tillverkningen av biobränsle, säger Robert Mach.

De österrikiska forskarna hittade slumpvis muterade svampar som inte krävde någon stimulans för att producera enzymen. Man skulle kunna säga att deras produktion alltid stod ”på”. Forskarna analyserade först vilka gener som ligger bakom regleringen av enzymproduktionen.

Nu har de också lyckats tillverka sådana här effektiva svampar med hjälp av genteknik och forskarnas förhoppning är att de genförändrade svamparna ska göra det mer ekonomiskt attraktivt att tillverka biobränsle från träavfall.

Skadedjur blir energi-räddare

En brittisk forskargrupp har i stället vänt sina blickar mot havet i jakten på billigare sätt att framställa biobränslen. De har studerat det lilla kräftdjuret Limnoria quadripunctata som är ökänt för att förstöra trä i pirer.

Forskarna har upptäckt ett helt nytt enzym som bryter ned cellulosa och de publicerar nu sina resultat i den vetenskapliga tidskriften PNAS. Det lilla kräftdjurets enzym har en del ovanliga egenskaper, bland annat tål det extremt tuffa kemiska miljöer. Enligt forskarna betyder det att enzymet skulle kunna fungera väl i industrin.

– Ytligt sett är det här enzymet likt motsvarande enzym hos svampar. Men en närmare undersökning avslöjar skillnader i strukturen som ger det ovanliga egenskaper. Till exempel har det här enzymet en extremt sur yta vilket förmodligen bidrar till att det är så tåligt, säger forskaren Simon McQueen-Mason.

Forskarna tror inte att lösningen är att utvinna enzymet direkt från kräftdjuren. Istället föreslår de att man med hjälp av genteknik ska få industriella mikroorganismer att producera enzymet i stor skala.

”Viktiga studier”

Leif Jönsson är professor vid Umeå universitet och ägnar sig just åt hur man kan omvandla skogs- och jordbruksrester till biobränsle. Han välkomnar båda de nya studierna.

– Båda två är viktiga. Kostnaderna för enzymer är fortfarande en stor del av den totala kostnaden i tillverkningen av biobränsle. Sedan är det svårt att avgöra om just någon av de här metoderna går vidare till praktisk användning, säger Leif Jönsson.

Det har funnits visioner om att utvinna bränsle ur cellulosa i många år, både i Sverige och i andra länder. Men de har aldrig riktigt har slagit igenom utan fortfarande är det mest sockerrör, majs och vete som blir till flytande bränsle. Enligt Jönsson har dock teknikutvecklingen på området gått fort de senaste åren, och han berättar att det nu planeras fullskaliga industriella anläggningar i bland annat Italien och USA.

– Fördelen med cellulosa är att det finns gott om det. Dessutom konkurrerar det inte med produktion av mat. Det handlar om att använda avfall och rester från jord- och skogsbruk, säger Leif Jönsson.