Een fermentatieproces dat bijna een eeuw geleden is uitgevonden, kan koolhydraten omzetten in milieuvriendelijke dieselbrandstof.
Bacteriën kunnen een dieselvariant maken die weliswaar iets duurder is dan de fossiele brandstof, maar per liter wel veel meer energie bevat dan de andere groene brandstof ethanol. Het proces is een moderne versie van een fermentatieproces dat de latere eerste president van Israël, de chemicus Chaim Weizmann, rond de start van Eerste Wereldoorlog uitvond. De Britten gebruikten het voor de productie van aceton waarmee ze het explosieve cordiet maakten.
De bacterie Clostridium acetobutylicum zet bij de fermentatie zetmeel of suiker om in de eenvoudige chemische verbindingen aceton, butanol en ethanol. Harvey Blanch en Douglas Clark, hoogleraren chemische en biomoleculaire technologie, ontwikkelden een methode waarmee ze aceton en butanol uit het fermentatiemengsel konden halen en ethanol achterbleef.
‘Einstein liep als theoreticus vast op de nieuwe bevindingen’
Toen de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes iets geks ontdekte over supergeleiding, was dit onder veel fysici het gesprek van de dag. Maa ...
De troebele vloeistof bevat water en bacteriën, in de heldere vloeistof daarboven zijn aceton en butanol opgelost.
Daartoe gebruikten ze de vloeistof glyceryltributyraat. Daarin kunnen aceton en butanol goed oplossen, en die vloeistof mengt niet met het waterige medium waarin de bacterie gedijt. De vloeistof is bovendien niet giftig voor de bacterie. Even schudden van de twee vloeistoffen en aceton en butanol zijn verhuisd van de ene naar de andere fase. Deze extractie verbruikt veel minder energie dan de klassieke destillatie waarmee chemische bedrijven vroeger aceton en butanol uit het fermentaat haalden.
Palladium
Hoogleraar chemie Dean Toste creëerde een katalysator die het mengsel van aceton en butanol omzet in een vloeistof met grotere moleculen die lijken op de bestanddelen van dieselbrandstof. De daarbij verkregen vloeistof brandde bij testen ook net zo goed als normale diesel. De gebruikte katalysator, bestaande uit palladium en kaliumfosfaat, is niet goedkoop. Toste werkt daarom aan goedkopere katalysatoren die langer werken en net zo effectief zijn.
In Nature beschrijven de chemici hun gezamenlijke resultaat. Het onderzoek viel onder de paraplu van het Energy Biosciences Institute, een samenwerkingsverband van het nationale laboratorium in Berkeley en twee universiteiten, dat financiële ondersteuning krijgt van het energiebedrijf BP.
Dit proces kan de zoete diesel maken uit allerlei plantaardig materiaal, zolang het maar cellulose bevat, waaronder gras, hout en oogstafval. Daarmee hoeft de zoete diesel niet te concurreren met de productie van voedingsstoffen. Al is de zoete diesel vooralsnog duurder dan diesel verkregen uit aardolie, toch kan er een markt voor ontstaan vanwege wettelijke maatregelen die de uitstoot van CO2 door verbranding van fossiele brandstof tegengaan. Commerciële productie van de zoete diesel zal echter nog zeker vijf tot tien jaar op zich laten wachten.