Hvem skulle tro at en professor i medisin kunne bruke kunnskapen sin til ? etablere et firma som skal dyrke biodrivstoff fra tang og tare? Professor Tone T?njum p? Institutt for klinisk medisin forsker p? antibiotika-resistente bakterier og har i en ?rrekke jobbet med genredigering av bakterier til medisinsk bruk. N? har T?njum, sammen med kollegene sine, brukt den nye kunnskapen til ? finne ut av hvordan det er mulig ? produsere fremtidens biodrivstoff.
For to ?r siden grunnla de biotekselskapet GenoFuel. Oppstartselskapet driftes av forskere, med st?tte fra UiO og Inven2, som er innovasjonsselskapet til UiO og Oslo universitetssykehus.
Biodrivstoff blir stadig viktigere
Tone T?njum sier at den nye oppfinnelsen deres er et skritt p? veien for ? l?se den alvorlige klimakrisen som verden befinner seg i.
– Vi m? slutte ? bruke fossil energi. Da trenger vi nye m?ter ? lage energi p?. Men alt kan ikke elektrifiseres. Noen eksempler er internasjonal skipsfart, tungtransport og flyreiser over lange distanser. Samtidig er vi n?dt til ? redusere klimagass-utslippene, poengterer Tone T?njum.
M?let med det nye selskapet er ? produsere b?re- kraftig biodrivstoff til de akt?rene som ikke kan elektrifisere.
I dag er det vanlig ? tilsette biodrivstoff i fossilt brensel. Milj?direktoratet krever n? at sytten prosent av drivstoffet til veitrafikken m? v?re biodrivstoff i ?r. Det er ogs? stadig strengere krav til b?de fly- og skipstrafikken.
En av de mange mulighetene er ? utvinne biodrivstoff fra lagret karbon.
– Hvis bakterier blandes med CO2, med god hjelp av elektrisitet og lys, kan man danne bioetanol.
Bioetanol har dessverre en stor svakhet. Den kan ikke brukes uten etanoltilpassete motorer eller at bensinmotorene bygges om. En annen type biodrivstoff kalles biobutanol. Biobutanol kan brukes i dagens motorer uten at de m? bygges om. Det er en stor fordel.
Genmodifiserte bakterier
Det er nettopp denne formen for drivstoff som GenoFuel skal lage. T?njum har f?tt med seg Milda Kaniusaite, som har en doktorgrad i molekyl?rbiologi. To av de andre kompanjongene er Mari St?en, ingeni?r i molekyl?rbiologi og bakterieeksperten Rosa Jodalen Rudberg.
De jobber i grenselandet mellom mikrobiologi, syntetisk biologi og biokjemi. For ? komme i m?l forsker de p? alt fra genredigering, fermentering (gj?ring ved hjelp av sopp, bakterier og enzymer), katalyse (som ?ker farten p? kjemiske reaksjoner), proteomikk (studier av proteinene i en celle), cellefysiologi og epigenetikk (et eget fagfelt om hvordan gener kan sl?s av og p?). Som om dette ikke er nok, m? de ogs? kunne designe syntetiske og mer effektive bakteriesamfunn som er i stand til ? produsere store mengder biodrivstoff.
Forskerne bruker bakterier som biokatalysator til ? produsere fornybar energi fra gr?nn biomasse som ikke skal brukes til mat.
– Dette har v?rt velkjent teknologi i nesten hundre ?r.
Men det er likevel en stor forskjell. Bakterieforskerne genmodifiserer bakteriene og finner den optimale bakterieblandingen. Da t?ler og produserer bakteriene mye mer enn det som er mulig i dag.
– Vi kjenner arvematerialet til bakteriene og vet hvordan de kan manipuleres. Da utvinner vi mer biodrivstoff. Effektiviteten blir langt bedre enn med dagens l?sninger.
– Bakterier h?res skremmende ut?
– Dette er ikke noe ? v?re redd for. De fleste bakteriene i verden er viktige for milj?et og helsen v?r. Bakteriene vi jobber med, er ufarlige.
For ? lage den optimale bakteriecocktailen bruker de en genredigeringsmetode som kalles for CRISPR. CRISPR gj?r det mulig ? klippe og lime inn gener. Eller for ? si det med andre ord: Ved ? endre p? sm? biter i genene kan man manipulere og skreddersy arvematerialet.?
Forskerne bruker ogs? kunstig intelligens for ? finne de genene som s?rger for optimal gj?ring og for ? beregne hvilken bakteriecocktail som fungerer best. Her er bioinformatikk et viktig felt. Bioinformatikerne er spesialister p? ? analysere og sammenligne store datamengder med geninformasjon.
Tang og tarerester
Bakteriene deres skal produsere biobutanol fra karbonrike avfallskilder. Et eksempel p? slikt avfall er tang og tare. Et annet eksempel er avfall fra treindustrien, slik som kvister og sagflis.
– Tang og tare best?r av vanlig cellulose, bygd opp av karbohydrater. I treverk er det en annen type cellulose som kalles lignocellulose. Lignocellulosen m? f?rst brytes ned til mindre biter f?r bakteriene kan spise dem og produsere biodrivstoff.
Dette krever ekstra arbeid. For ? kunne optimere arbeidet med lignocellulose, m? de igjennom flere kritiske trinn.
– Vi jobber n? med ? trekke ut nok karbohydrater og kvitte oss med giftige komponenter for ? kunne mate bakteriene p? en optimal m?te.
T?njum mener derfor det er lurest ? starte med ? eksperimentere med tang og tare.
Aller best liker hun stortare. Stortare inneholder mye karbon og er dessuten lett ? f? tak i.
I dag brukes stortare til alt fra medisiner til sminke. Interessen ?ker ogs? for ? bruke tare til mat. Uansett om vi snakker om mat, sminke eller medisiner:
– All taren blir ikke brukt. I dag blir avfallet kastet.
Og det er n? T?njum kommer til det store poenget.
– Vi ?nsker ? bruke gr?nt avfall til ? lage bioenergi. All biomasse vil koste mye i fremtiden, og biomassen utgj?r en vesentlig del av utgiftene. Vi er derfor interessert i restavfall fra tare og treverk.
Stadig mer tare
Tareindustrien er voksende. I dag h?stes det allerede en del tare langs norskekysten.
– Vi tester de forskjellige taretypene. Innholdet av karbohydrater er avhengig av n?r taren er h?stet og hvordan sesongen har v?rt.
T?njum sier det er fint ? kunne produsere drivstoff lokalt.
– Da blir energien mer kortreist og b?rekraftig.
For som hun poengterer:
– Dette er mer milj?vennlig enn ? m?tte frakte drivstoff over lange avstander.
Det er ogs? mulig ? utvinne biodrivstoff fra tang og tare som er skylt opp p? stranden, men denne taren inneholder ikke like mye energi som frisk tare.?
Her er enda et men.
– Hvis taren p? stranden inneholder plast, noe det ofte er mye av, trenger vi en bakteriecocktail som f?rst kan bryte ned plasten, slik at plasten ikke kommer i veien n?r vi skal bruke taren til ? utvinne bioenergi.
Tare blir stadig viktigere her i landet. Sintef i Trondheim bygger n? Norsk taresenter. De skal eksperimentere med ? dyrke tare i ulike biotoper.
Tone T?njum har en dr?m om ? dyrke tang og tare p? havvind-installasjoner.
– En annen mulighet er ? bruke gamle hangarskip for ? produsere energi fra sargassotang, som er en type brune makroalger som det finnes altfor mye av i tempererte og tropiske hav. Da er det mulig ? utvinne biodrivstoffet lokalt.
Sagflis og gj?dsel
GenoFuel jobber ogs? med ? utvinne biodrivstoff fra sagflis.
Teknisk sett er det ogs? mulig ? bruke kum?kk.
– Den eneste betingelsen er at r?varen m? inneholde karbon.
Og vel s? viktig: Uansett om vi snakker om nedbryting av tare, sagflis eller kum?kk, vil det bli en del restavfall n?r bakteriene har gjort jobben sin.
T?njum har likevel en god nyhet p? lager.
– Restavfallet inneholder mye nitrogen. Det betyr at avfallet kan gjenbrukes og bli til gj?dsel. For ? f? til dette optimalt m? man bryte ned restavfallet med en bestemt type blandinger av mikrober.
Klare om noen ?r
– Hvor mye vil dere kunne produsere?
– Produksjonen v?r er i dag p? mikroplan. Vi starter med 50 liter i uken og ?ker gradvis til 200 liter per uke. M?let v?rt er 5000 liter i uken.
– Hvor mye tang og tare trenger dere til én liter biodrivstoff?
– Vi trenger én kilo t?rket tang – som tilsvarer ti kilo v?t tang – for ? produsere 810 gram (som tilsvarer én liter) biobutanol.
– Hva blir prisen?
– Prisen blir litt h?yere enn for vanlig bensin, men prisen vil v?re konkurransedyktig.
– Hva med CO2-utslippene?
– Bakteriene bruker CO2 for ? lage biodrivstoffet. N?r biobutanol forbrennes, er forurensningen mindre enn fra fossilt brensel. Det blir ogs? mindre CO2-utslipp, poengterer Tone T?njum.
– N?r er dere klare for industriell produksjon?
– Om fire-fem ?r er vi klar.