Grön energi från sol och vatten

Det finns en otrolig potential i att använda cyanobakterier som en hållbar biobränslekälla, säger Karin Stensjö.

– Cyanobakterier klarar av mycket och är väldigt hållbara. De finns överallt på vår jord, på land och i såväl kalla som varma vatten, de växer snabbt och de är möjliga att förändra, säger docent Karin Stensjö, forskare vid institutionen för kemi.
Det här är grön energi – i bokstavlig mening. I labbet på Ångströmlaboratoriet står flera kärl fyllda med en grönaktig, grumlig vätska. Där växer bakterierna.
En gaskromotograf mäter exakt hur mycket vätgas som kommer ur varje bakteriestam – för det här är gentekniskt förändrade bakterier skapade i labbet av Karin Stensjö och hennes forskarkolleger.

Bakom en bakteriestam ligger flera års forskning. För att kunna utvinna energin har till exempel en upptagsmekanism i cellerna stängts av. Det gäller att styra produktionen av vätgas, så att så mycket energi som möjligt kan utvinnas.
– Vi testar vilka processer i cellerna vi kan stänga av helt och vilka kan vi slå på. Vi utgår från cellernas egen kapacitet men optimerar den genom att förändra den genetiska koden och finjustera systemen, berättar Karin Stensjö.
– Det gäller till exempel att få ut tillräckligt med energi utan att cellerna blir stressade. De ska vara så robusta som möjligt så att de klarar variationer i solljus, vatten och näringstillförsel.
De gröna bränslemaskinerna kan också framställa kolbaserat bränsle, till exempel genom att med klassisk genteknik och syntetisk biologi introducera biosyntesvägar från växter. Fördelen är att kolbaserat bränsle är lättare att få in i de system som finns idag för till exempel biodiesel och etanol.
Men även där är det en bit kvar innan storskalig produktion kan bli verklighet.
- En utmaning är att vi vill kunna producera bränslet direkt utan biomassa som mellansteg. Det är viktigt, eftersom varje extra steg kräver energi och minskar den energimängd vi får ut.

Konsortiet för Artificiell Fotosyntes (CAP) bildades 1994 och finns sedan 2006 på Ångströmlaboratoriet i Uppsala. De senaste åren har intresset växt för forskningsområdet och inom CAP jobbar ett sextiotal forskare från olika länder.
– Solbränsleforskningen är ett väldigt dynamiskt forskningsfält. I samarbete med andra forskargrupper och företag i Europa undersöker vi hur bakterierna skulle kunna odlas i stor skala, i fotobioreaktorer.
På längre sikt skulle de kunna odlas i stor skala i oceanernaför att inte lägga beslag på viktig jordbruksmark.
– Det finns en otrolig potential i att använda cyanobakterier som en hållbar biobränslekälla, men det här är forskning som tar tid. Vi jobbar ju med levande organismer som inte alltid beter sig som man vill. Samtidigt gillar jag komplexiteten, säger Karin Stensjö.