Novozymes med bag nyt gennembrud for bioethanol

Forskere fra USA og danske Novozymes har afsløret hemmeligheden bag et vigtigt enzym, der mere effektivt end kendte metoder kan knuse planters genstridige cellulose, så også planterester kan omdannes til bioethanol.

Det er en bedrift, som forskere i et halvt århundrede har arbejdet på, og opdagelsen betegnes som en bioteknologisk landvinding, der kan give et boost til fremstilling af andengenerations bioethanol.

Forskerne identificerede mekanismerne bag en ny type kobberafhængige enzymer fra svampe, de såkaldte GH61-enzymer, som Novozymes netop har patenteret.

De nedbryder vha. ilt (og ikke vand som de fleste andre enzymer) cellulosekæder i planters cellevægge til korte sukkermolekyler, der lettere kan udnyttes til fremstilling af bioethanol.

En helt ny proces

»Det er videnskabeligt meget interessant, da der er tale om en helt ny enzymatisk proces, der kan speede omdannelsen af cellulose markant op,« siger Peter Westh, professor i funktionelle biomaterialer på Roskilde Universitet:

»Det åbner for et kæmpemarked for biobrændstof, eftersom cellulose er verdens mest udbredte biologiske materiale.«

Bioethanol er samtidig et meget taknemmeligt materiale:

»Det kan hældes direkte i benzinen til vores nuværende biler og er derfor let at implementere og en hurtig vej til at reducere CO2-udslippet,« fortæller Peter Westh.

Den globale mængde af cellulose svarer i energi til 670 milliarder tønder olie - omkring 20 gange det årlige globale olieforbrug.

Claus Crone Fuglsang, adm. direktør for Novozymes Inc. i Californien, er også begejstret:

»Den imponerende effekt af GH61-enzymerne er i dag en central del af vores nye cellulosenedbrydende produkter, Cellic Ctec2, der har halveret enzymomkostningerne. Men det er først nu, vi til fulde forstår, hvad enzymet gør,« siger han.

Kommerciel produktion nærmere

Fundet baner vejen for en kommerciel produktion af biobrændstoffer fra planteaffald.

»Forståelsen af mekanismerne bag GH61-enzymet er et interessant videnskabeligt paradigmeskift og meget vigtig for at accelerere udviklingen af endnu billigere og bedre cellulase-enzymsystemer og dermed nye biobaserede produkter fremover,« siger Claus Crone Fuglsang.

Gennembruddet fjerner den største hindring for at producere rentable andengenerations bioethanolprodukter:

»Cellulosenedbrydning kan i stort omfang mindske vores forbrug af olie,« forudser Claus Crone Fuglsang.

En rapport fastslår, at der alene i USA vil findes knap 1,6 mia. ton tilgængelig biomasse parat til industriel forarbejdning i 2030. Omdannet til ethanol vil det kunne erstatte hele USA's benzinforbrug.

»Teknologien er klar, og med en rimelig pris for biomassen og støtte til de første industrielle anlæg skal producenterne nok få optimeret processerne, så omkostningerne kommer under 3,50 kr./liter,« spår han.

Ifølge Peter Westh er den største hurdle at finde investorer, der vil skyde penge i fremstillingen af andengenerations bioethanol.

I 2012 åbner Novozymes' partner M&G Group i Norditalien dog verdens første industrielle cellulose-ethanol-fabriksanlæg, der af biomasse vil kunne producere 50 mio. liter bioethanol pr. år til priser, der er konkurrencedygtige med benzin.

Endvidere har Poet og Abengoa Bioenergy fra USA begge fået tildelt meget store lånegarantier til at bygge industrielle cellulose-ethanol-fabrikker, der hver skal producere knap 100 mio. liter bioethanol pr. år.

Emner : Bioethanol
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

var ikke så godt; men ét lyspunkt er der da: Det muliggør også en bedre udnyttelse af plantemateriale som foder, såvel til ikke drøvtyggere i landbruget som til os mennesker.

  • 0
  • 0

Hvad er ikke godt? Jeg kan da kun se gode ting og fremskridt i denne artikel. Investorer skal der såmænd nok komme. Bare nu virksomheden Danmark tager handsken op og ikke lader udviklingen gå til udlandet.

  • 0
  • 0

[quote]Hvad er ikke godt?

Jeg ser helst lydløse, lugtløse elbiler kørende omkring. [/quote]

Nåh, på den måde! Ja se, der er jeg helt enig. Men jeg har svært ved at beslutte om jeg foretrækker bioethanol eller el. Den store fordel ved bioethanol er, at vi kan bruge eksisterende teknologi og ikke mindst distributionsnet. Men et teknologiløft med elbiler er også tiltrækkende.

Virksomheden Danmark kan tjene på begge, hvis ellers forskning og udvikling bliver faciliteret og støttet af bestyrelsen (regeringen). Udlandet synes slet ikke det er synd for os, hvis vi lader mulighederne gå os af hænde.

  • 0
  • 0

Det er jo fantastisk...

Hvorfor skal vi altid kun tillade en løsning...? Vi har brug for mange løsninger og mange initiativer!

Vi skal skabe CO2-reduktionsgennembrud, der tæller her og nu og på alle fronter!

Jeg har f.eks. lige sjov vist, at man på 20 minutter kan bygge en 10 år gammel benzin bil om til en "state of the art" Flexi-fuel bil (E85/benzin) - og derefter fået den synet og myndighedsgodkendt, som en EU miljøbil. Så enkelt er det!

Men, nu mangler vi bare, at politikerne tager sig sammen og giver folk som mig lov til at tanke E85 2G i Danmark - dette vil betyde, at jeg f.eks. sænker mit CO2 udslip fra ovnnævnte bil med 70% her og nu...

Så kom bare med Bioethanolen - jeg har taget tankdækselet af !!!

  • 0
  • 0

Jeg vil frygte at det her vil give en øget pris på afgrøderne. Sådan som jeg forstår det rigtigt, så producerer vi 20 gange mere "lagret energi" i vores afgrøder end vi bruger olie om året. Der skal ikke ret meget for at skubbe til den ultra tynde balancegang på vores kornpriser. Det kan godt være at vi kan bruge halmen til denne andengenerations bioethanol ting, men prisen på halmen er faktisk høj iår, pga at det har været en så våd sensommer, og meget korn/halm ligger stadig på marken. Hvis der skulle blive en yderligere konkurrence omkring de råvarer, så vil vores fødevarer stige i pris, det er uundgåeligt! Hvis dette kan blive konkurrence dygtigt med olie som vi hiver op af jorden, betyder det at den pris for begge typer energi er det samme, så vi vil ikke spare penge på energiomkostningen. Du og jeg har råd til det, men har den fattige afrikaner det?

Biofuel er ikke en redning til menneskeheden, men så absolut en hjælp, sålænge vi ikke bruger vores marker til udelukket at producere biofuel. Prisen på afgrøderne må ikke blive højere, det er den tredje verden der kommer til at lide under det.

Det kan godt være at vi brænder korn af til varme i stokerfyret, men den har også en udnyttelsegrad på 90%, og der er ikke så meget transport på den, eller forarbejdning.

  • 0
  • 0

Er artiklen blevet misforstået? Det er jo netop cellulosekæder i planters cellevægge, der med dette gennembrud kan omsættes. Dvs. også planterester fra ikke dyrkede arealer kan bruges. Der behøves ikke reserverede arealer, som det der bruges til majs og sukkerrør men udyrkede arealer (siv, pil, græs, buske mm)

  • 0
  • 0

Processen fra Cellulose til bioethanol er blev meget billigere med de såkaldte GH61-enzymer, som Novozymes netop har patenteret. Det faar stor positiv indflydelse paa al energiproduktion; energiforsyning; CO2 i atmosfären; födevareproduktion; storpolitik om olie; aktiemarkedet og globaliseringen. Tillykke til Novozymes:)

  • 0
  • 0

@Kim Merrild

Du har ikke forstået artiklen. Cellulose er ikke noget vi kan få noget ud af at spise.

Det vil sige at fra en plante vi får mad fra kan en landmand i fremtiden høste: 1) Det som landmanden dyrker planten for til at starte med - altså det spiselige fra planten 2) Cellulosen - fra resten af planten - kan omdannes til brændstof, der nedbringer CO2 udslippet, da planten indfanger CO2 - altså plante-bioethanol kredsløbet kan blive helt CO2 neutralt.

Bemærk jeg ikke siger at det i dag er CO2 neutralt, men det er muligt, hvis landbrugsmaskiner, og transportkøretøjer kommer til at køre på bioethanol, der kommer fra planterne.

Mere af den slags tak! - og til biler bør bioethanolen bør bruges direkte i en ethanol brændselscelle, for batterier har stadig et for lavt energiindhold i forhold til massen - desuden kan bioethanolen nemt tankes lynhurtigt i forhold til opladning af batterier.

  • 0
  • 0

Det er snart ganske frustrerende at være bonde. - Hvad man end gør, så er det galt. Mht. til priser og effektivisering, så er det galt, når priserne er for høje, da de fattige sulter, og er de for lave, da må vi have subsidier - samt at fattige bønder udkonkurreres. Industrialiserer og effektiviserer man landbruget, så man kan holde lave priser uden subsidier, lægge man landet og miljøet øde, producerer "papmad" og ødelægger landsbysamfund.

Lad mig prøve at lave en opstilling, så det ikke er så vanskeligt t forstå. - Her med Rwanda som eksempel på forholdene i et U-land:

Af Rwandas 10 millioner indbyggere lever 9 millioner af landbrug, men producerer kun 40 % af BNP. - De 10% i industri og service skaber altså 60 % af landets årlige værdiskabning.

Hvorfor begynder så ikke flere i industri og håndværk? Fordi indkomsten i landbruget er så lille, at der ikke er overskud til at bygge infrastruktur og produktionsfaciliteter - ej heller til at købe de maskiner og driftmidler, der skal til for at erstatte håndarbejde med maskiner i landbruget og mangedoble produktionen. - Selv en 10-dobling vil ikke kunne betale udgifterne ved den.

Landbrugsproduktionen i Rwanda og andre lignende fattige lande er stort set "råstoffer". Altså planteprodukter til direkte konsum og industrielle planteprodukter til eksport (kaffe, the, cacao, pyretrum, krydderi, gummi, fibre og palmeolie.)

Det må være åbenbart for enhver, at hvis priserne på disse råvarer blev 3-doblet, ville det betyde en enorm indkomstforøgelse for 90 % af befolkningen - hvoraf de fleste af de fattigste - og denne indkomstforøgelse ville hurtigt mangedobles igen, fordi mekanisering og brug af gødning og pesticider ville mangedoble afgrødeudbyttet. - For os i den rige verden, der kun bruger 5-7 % af vor indkomst til mad - og det tilmed efter at det meste først er forædlet til kød og mere eller mindre færdiglavet - vil en sådan 3-dobling af råvarerne ikke betyde mere end et par tusind i årlig udgift.

Som strukturen i landbruget er nu, vil denne revolution imidlertid ikke kunne ske: En stop på subsidierne i I-lande, ville godt nok øge produktionen i U-lande, men priserne ville derfor hurtigt falde igen, da folk bare kan spise sig mætte. - Desuden ville de nødvendige investeringer i U-landes landbrug gøre dem meget følsomme for de enorme prissvingninger, der er på rene landbrugsvarer, fordi folk spiser det samme, hvad enten det er u-år eller kron-år

Det er derfor åbenbart, at det lykkeligste for verdens landbrugsstruktur ville være, at energiprodukter, og fødevarer fra landbruget blev direkte konvertible således, at balancen mellem udbud og efterspørgsel kunne holdes af bioenergiproduktionen.

Et andet problem er, at de aller fattigste er landarbejdere i U-lande, der sulter, når priserne stiger, fordi de ikke kan lægge penge til side, når der priserne - og derved deres lønninger - er lave. - Det er grunden til den store modstand mod øgede verdensmarkedspriser, men dette kan efter en kort periode med hjælp til de fattigste, når priserne stiger, hurtigt vendes til en fordel for dem, da bønderne nu får brug for service og driftmidler, som de nu kan arbejde med.

Mvh Peder Wirstad

PS: Og nu håber jeg så, at vi ikke mere skal høre denne modstridende kritik. - Det er ikke så indviklet.

  • 0
  • 0

Meget positivt, men uden at det skal opleves for meget som malurt i bægeret, så tror jeg at en literpris på 3.50 kroner er lige lovlig optimistisk på længere sigt.

Så højt vil biofuel prisen kun holde sig i en kort årrække.

Mht. elbil fremtiden, så må man konstatere, at der kan gå op til 20 år eller mere før elbilerne bliver enerådende.

Realistisk set, så lukkes gabet imellem elbilers performance og pris i forhold til biler med eksplosionsmotorer, langsommere end nogen drømmer om og hurtigere end olieproducenterne bryder sig om.

Forskning skal øge batterikapacitet, sænke priser, øge ladehastighed, sikre opladninger nok til en bils levetid. Det tager tid, men målet vil blive nået.

Det er så i den periode Nozymes skal tjene de store penge.

Jeg tror Novozymes gør klogt i at forske intensivt videre for at opnå, at det bliver muligt at ramme langt under de angivne 3.50 kroner per liter og at blive istand til også at nå det mål uden statstilskud.

  • 0
  • 0

@ Lars Tørnes Hansen

Kim Merrild har nu alligevel forstået artiklen. For nok kan vi ikke spise cellulose, men vi kan spise de afgrøder der kunne være dyrket på jord inddraget til celluloseproduktion.

Denne teknologi åbner op for at vi kan udnytte de plantedele vi ikke spiser som stilke rødder og blade. Vi kan også genetablere verdens skove og betragte det som en afgrøde, hvor vi snupper et par procent om året. Men der er en risiko for at konkurrere med menneskemad, som det er set med første generation biodiesel. Det skal vi være opmærksom på.

  • 0
  • 0

Eskil:

Men der er en risiko for at konkurrere med menneskemad,

Enig - og ikke bare "risiko for", men "sikkerhed for".

Som jeg nævner ovenfor, ville det være det største fremskridt i arbejdet for at kunne føde kommende 9-10 milliarder mennesker og afskaffe sult og fattigdom i verden. - Meget større end "den grønne revolution".

Mvh Peder Wirstad

  • 0
  • 0

Prisdannelse på fødevareområdet er rimeligt kompleks. Det har tidligere været en af udviklingsøkonomiens største problemstillinger om man skal lade de nationale fødevarepriser stige til fordel for landbefolkningen og som incitament til øget fødevareproduktion - eller man skal holde fødevarepriserne nede, for at de fattige uden egen fødevareproduktion bedre har råd til at købe. De fattige i byerne har størst oprørs-potentiale og derfor har de fleste fattige lande holdt priserne så lave som muligt og dermed reduceret landbefolkningens indtjening og landet egenproduktion af fødevarer. Der er kun lokal sammenhæng mellem fødevareproduktion og sult, altså i landområder med det der betegnes som subsistenslandbrug. Jo højere verdensmarkedspriserne stiger jo mindre kobling vil der normalt være, fordi det bliver mere og mere interessant at sælge til verdensmarkedspriser, hvorved de fattige i byerne som er fejl- og underernærede på grund af simpel fattigdom bliver yderligere udsultede. IMF og Verdensbanken har tvunget en række fattige lande til at afvikle fødevarelagre som de bl.a. havde etableret for at beskytte den fattige befolkning mod udsving i verdensmarkedspriserne, men for nogle landes vedkommende også for at afkoble afregningspriser til landmænd med fødevarepriser i byerne. Subsidiering af fødevarer er meget dyrt ! I 2003 tillod Bush at fødevarer som majs og hvede blev tilladt som investeringsobjekt for investeringsforeninger. Siden er verdensmarkedspriserne på disse blevet betydeligt mere fluktuerende. Derudover vil jeg blot nævne at planterester på marken og gødning er væsentlig for at vedligeholde jordens humusindhold, som igen er væsentlig for at vedligeholde jordens modstandskraft mod jorderosion, styrke dens vandholdningskapacitet og dens næringsstofkapacitet. Yderligere forarbejdning af resterne fra bioethanol-produktion til humussyrer mv. som kan tilbageføres til jorden, kunne derfor være et kærkomment bidrag til at vedligeholde jordens frugtbarhed. Mange hilsner Klaus

  • 0
  • 0

Kim Merrild har nu alligevel forstået artiklen. For nok kan vi ikke spise cellulose, men vi kan spise de afgrøder der kunne være dyrket på jord inddraget til celluloseproduktion.

Det er fuldstændigt rigtigt set. Vi skal ikke fokusere på om det konkrete råmateriale kunne have været spist, men på den overordnede indvirkning på fødevareproduktionen. Særligt arealforbruget.

Novozymes produkt gør det muligt at udnytte en masse biprodukter fra fødevareproduktionen, f.eks. halm, så man kan producere begge dele på samme areal. Alternativt kunne man dyrke højtydende flerårige energi afgrøder som f.eks. elefantgræs på udvalgte arealer.

Generelt tror jeg vi kan sige, at produktet her hjæper på mad/brændstof dillemaet, men der bestemt stadig faldgruber.

  • 0
  • 0

Derudover vil jeg blot nævne at planterester på marken og gødning er væsentlig for at vedligeholde jordens humusindhold, som igen er væsentlig for at vedligeholde jordens modstandskraft mod jorderosion, styrke dens vandholdningskapacitet og dens næringsstofkapacitet. Yderligere forarbejdning af resterne fra bioethanol-produktion til humussyrer mv. som kan tilbageføres til jorden, kunne derfor være et kærkomment bidrag til at vedligeholde jordens frugtbarhed. Mange hilsner Klaus

Du har da ret i, at prisdannelsen på fødevarer er kompleks - men den er i høj grad politisk bestemt og derfor også mulig at påvirke.

Det undrer mig dog, at du udtaler dig så skråsikkert om muldannelse og humus' betydning for jordens frugtbarhed. - De forhold er langt mere komplekse.

Ægte stabil humus dannes i tørre jorder kun af streptomyces. Streptomyces er næringskrævende, hvorfor stabil humus kun dannes af næringsrige planterester - fortrinsvis døde rødder - men også af levende planter, der afgiver næring til streptomycetterne i symbiotisk samliv. - Derfor ser man, at der ikke dannes ægte humus i nåleskov, fordi nålene er ekstremt næringsfattige, når de falder af, og derfor foregår mulddannelse i tør jord praktisk taget kun på græsarealer og i skov, hvor der findes træer, der har lever i symbiotisk samliv med nitrogenfikserende streptomycetter - f.eks. elletræer og pil.

Der har f.eks. været lavet meget langvarige forsøg i forholdsvis muldfattige sandjorder i Jylland med at fjerne halmen fra permanent korndyrkning hvert år, kontra at knuse den og pløje den ned. Det organiske indhold i jorden steg forholdsvis hurtigt til et par procent mere i de jorder, hvor halmen blev pløjet ned, men stabiliserede sig derefter.

Det blev desværre ikke analyseret, hvilken slags organisk materiale, det var, men det er min vurdering, at stigningen udelukkende skyldes ikke nedbrudte halmrester, der overhovedet ikke har nogen positiv virkning på frugtbarheden. - Tvært imod kan de hæmme roddannelsen, hvis de ikke er blandet godt ind i jorden, og de kan på visse humusrige jordtyper give muligheder for en invasion af svampe, der nedbryder den ægte humus.

Produktion af biomasse med permanente og semipermanente celluloserige vækster - som energipil og store græsarter - vil derfor være den absolut bedste måde at beskytte muldlaget og danne ny muld. - Udbyttet i form af CO2-reduktion kan ved denne afgrøde på de bedst egnede jorde blive mere end dobbelt så stor som avlingen i fibre skulle tilsige, da lagringen af carbon i muldlaget kan være større end mængden af carbon i avlingen.

Mvh Peder Wirstad

  • 0
  • 0

Jeg ser ikke lige umiddelbart hvordan dit indlæg om humusdannelse modsiger det jeg skriver om jordens humus indholds betydning for jordens frugtbarhed ?

  • 0
  • 0

Jeg ser ikke lige umiddelbart hvordan dit indlæg om humusdannelse modsiger det jeg skriver om jordens humus indholds betydning for jordens frugtbarhed ?

Jeg opfattede det sådan, at når du skriver , at planterester har betydning for mulddannelse i jorden, da regner du det som negativt at fjerne de fiberrige rester af avlingen - halm, blade osv. - for at bruge dem til bioenergi.

Mine kommentarer gik da på, at muld ikke dannes af disse materialer, og at det tilmed kan være negativt at efterlade dem på marken mht. mulddannelse.

Desværre er der meget få, der er opmærksom på disse mekanismer, idet der har været forsket meget lidt i det i den periode, hvor man har haft teknologiske analysemetoder, der kunne gøre studierne til andet end kompetent gætning. - Brugen af gødning, planteforædling, pesticider og jordarbejde har simpelthen været så produktiv, at den marginale fordel, man - i hvert fald på kort sigt - kunne have af at "dyrke" muld, ikke har været prioriteret.

Mvh Peder Wirstad

PS: Et typiskt tegn på "uvidenheden" er , at man stadigt måler humusindholdet i jord ved at opvarme det, så al carbon forsvinder. Hvis man vil vurdere jordens evne som ionbytter og fastholder af næring og vand, skulle man måle det før, man fjernede humussen og derefter på mineralresten. - Da ville man opdage, at f.eks. den råhumus, der er i en granskov ofte er langt dårligere egenet som vækstmedie end mineraljorden under. - Derfor fjerner man også ofte humuslaget i det pletter, hvor man planter nye graner efter fladehugst.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten