Amerikanske og canadiske forskere er kommet et stort skridt nærmere et reelt alternativ til fossile brændstoffer ved at overføre et gen fra en kinesisk lægeurt til poppeltræer.
Genet fra kvanurten Angelica sinensis gør træet nemmere at nedbryde, og det er første gang man har haft held med at ændre grundlæggende på planters struktur.
- Det kan betyde, at den tekniske anvendelse af planterne bliver meget bedre og energibesparende, siger Claus Felby, professor i biomasse og bioenergi ved Københavns Universitet.
GMO i stor stil
Curtis Wilkerson fra Michigan State University, Shawn Mansfield fra University of British Columbia og Fachuang Lu og professor John Ralph fra Great Lakes Bioenergy Research Center (GLBRC ) ved University of Wisconsin-Madison står i spidsen forskningen.
De har redesignet poppeltræers struktur ved at tage et gen fra rødderne på kvanurten og flytte det over i genet på et poppeltræ og så testet, at planten faktisk virker.
Det er genteknologi (GMO - genmodificering) i stor stil. For resultatet er, at det er lettere at producere fx papir, 2-generations biobrændsler og kemikalier.
Svært at nedbryde cellevæggen i planter
Det store problem ved produktionen af det er lignin, som indgår i planternes cellevæg.
Det kræver masser af energi at nedbryde og fjerne lignin fra fx træer, før man kan lave papir, brændstof som bioethanol og kemikalier.
Og derfor har forskere længe arbejdet på at 'svække' lignin uden at skade planterne.
Lignin og jernbeton
Claus Felby sammenligner det med jernbeton.
Hvis du tager en plante eller et stykke træ, kan du sammenligne det med jernbeton. Alle sukkerstoffer inden i planten er jern, mens lignin er betonen, der binder det hele sammen.
- Enhver der har prøvet at banke på et stykke jernbeton og forsøgt at skille de her to ting ad, ved, at det er ret svært, siger Claus Felby.
Energibesparelsen er enorm
Normalt er man nødt til at koge biomassen op til omkring 200 grader under højt tryk og tilsætte en række kemikalier.
Ved at ændre opbygningen af poppeltræers struktur, skal man lidt forsimplet sagt, blot koge træet i almindeligt vand for, at plantefibrene falder fra hinanden. Det giver en enorm energibesparelse på mellem 1/3 og 1/2.
- Eftersom opvarmningen udgør langt den største del af energiforbruget ved produktionen, er der meget at hente for miljøet. Og det her kan gøre 'grønne' brændstoffer mere konkurrencedygtige over for olie og gas, siger Claus Felby.
Forskningen kan overføres til andre planter
Claus Felby har i et stykke tid kendt til den amerikanske forskning, hvor man har ændret på poplers grundlæggende struktur.
Forskerne har brugt popler, fordi de er nemme at arbejde med, og man ved, hvordan man forædler dem. Samtidig er det en træsort, der vokser meget af både i USA og Europa.
- Men i princippet kan du overføre denne her teknologi til alle planter, fx hvede, byg, rug og få den til at fungere, siger Claus Felby.
Debatten om at ændre på naturens orden
Poppeltræerne ligner sig selv, og de fungerer og vokser helt normalt. Men de er som nævnt tidligere i artiklen genmodificerede (GMO).
Selv om man har kendt til GMO-planter i cirka 25 år, vækker det debat, fordi der ikke er tale om forædling af de bedste egenskaber mellem to poppeltræer, men derimod en helt anden type plante, kvanurten Angelica sinensis, og poppeltræet.
Og der 'piller' man ifølge kritikerne ved noget grundlæggende i opfattelsen af naturen. Og man sætter gang i en menneskeskabt proces, som gavner os i første omgang, men som måske får GMO-gener til at sprede sig i miljøet, uden at vi kan kontrollere det.
Evolutionen ville aldrig kunne gøre det
- Du har skubbet plantens udvikling hen i en bestemt retning ved at give den nogle egenskaber, som fungerer ganske glimrende, men som evolutionen aldrig ville have gjort for dig, siger Claus Felby.
GMO forbedrer altså mulighederne for fx at finde konkurrencedygtige alternativer til fossile brændsler, som forurener, og som en dag vil være opbrugt.
Spørgsmålet er, hvor vi skal hen?
Denne her løsning vil ikke være hele svaret på, hvordan vi opfylder vores fremtidige behov for biobrændsler, men kan være endnu et skridt på vejen.
- Kigger vi 10-20 år frem, kan vi godt se processer, hvor energiforbruget på den her måde kan blive halveret, og hvor vi får mere ud af de samme ressourcer som i dag. Men spørgsmålet er, om det er den vej vi skal gå? siger Claus Felby.
Den amerikanske forskning er netop blevet offentliggjort i artiklen 'Monolignol Ferulate Transferase Introduces Chemically Labile Linkages into the Lignin Backbone' i tidsskriftet Science.