Grøn energi på speed

Klorofyl giver planter deres grønne farve og får dem til at vokse ved hjælp af fotosyntese, når solen skinner. Det lærte vi i skolen.

Til gengæld er det helt ny viden, at klorofyl i kombination med lys også kan hjælpe til at nedbryde plantemateriale ved hjælp af en slags ‘omvendt fotosyntese’.

Opdagelsen fandt sted for nylig i laboratorier på Københavns Universitet (KU). I et af dem arbejder lektor Niels-Ulrik Frigaard fra Biologisk Institut. Hans forskningsområde er fotosyntetiske mikroorganismer, som er en slags mikroskopiske planter.

Det har allerede i mange år været muligt at nedbryde plantematerialer som træ, korn og hø ved hjælp af enzymer. Processen omdanner plantematerialerne til sukkerstoffer, der så igen laves om til biobrændsler ved forgæring.

100 gange mere effektivt

Men nu har det vist sig, at processen med at nedbryde plantemateriale kan gå langt hurtigere, hvis man i stedet sammensætter en cocktail af enzymer med farvestoffet klorofyl og udsætter cocktailen for sollys.

Den opdagelse kom som en stor overraskelse for Niels-Ulrik Frigaard.

»Enzymerne bliver 100 gange mere effektive ved hjælp af ’omvendt fotosyntese’. Før vi fandt ud af det her, havde vi ingen anelse om det, og det var der heller ikke andre, der havde,« siger han.

Opdagelsen blev gjort i en tværfaglig forskergruppe, hvor blandt andre professor Claus Felby – der kommer fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning – arbejdede med enzymer til at nedbryde plantemateriale og lave det om til biobrændsel. På Niels-Ulrik Frigaards institut, Biologisk, har forskerne arbejdet særligt med at undersøge, hvordan det er muligt at omsætte alger til biobrændsel.

Det var netop det tværfaglige miljø, der kastede ny viden om klorofyl af sig.

»Det var et samarbejde om bioethanol imellem postdoc David Cannella, Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, og ph.d.-studerende Klaus Benedikt Möllers, Biologisk Institut, der var med til at få hele forskergruppens øjne op for, at klorofylet fra algerne havde en helt uventet effekt, fordi det også kan hjælpe med at nedbryde plantemateriale,« siger Niels-Ulrik Frigaard.

Raffinaderier får grøn konkurrence

Det kan måske ende med, at den petrokemiske industri – med dens kæmpestore, varmeforbrugende og komplicerede raffinaderier – kan få en slags økologisk konkurrent, der kører på farvestoffer og arbejder ved stuetemperatur.

»Indtil videre er der dog tale om grundforskning, for der er fortsat mange praktiske problemer, der skal løses.

Plantematerialer er selvfølgelig notorisk vanskelige at nedbryde, fordi planter har brugt millioner af års udvikling på at lære ikke at blive nedbrudt af svampes enzymer. Så det kræver en særlig enzymcocktail at kunne gøre det alligevel,« siger han.

Når Niels-Ulrik Frigaard bliver spurgt om, hvordan det praktisk skal blive muligt at tilføre lys til farvestoffer i en enzymsuppe i et laboratorie eller på industriel skala er hans forslag, at rør med LED-lys bliver ført igennem tanke med plantemateriale.

Han understreger dog, at det i sidste ende ikke behøver være sådan, det kommer til at se ud.

anfj@adm.ku.dk