尋找替代航空燃料的新發現

飛機在運送人員、運輸貨物和執行軍事任務時，離不開航空燃料，但是石油燃料的供應越來越短缺。近日，研究人員發現了一種能產生替代航空燃料的方法，即收集細菌代謝過程中產生的一種特殊碳分子。

在化學反應中，所有需要能量來生成的物質，在其破裂時都會釋放能量。美國勞倫斯伯克利國家實驗室嘗試合成一種復雜的、有可能產生大量能量的分子。他們想重建的分子被稱為Jawsamycin，名字取自科幻電影《大白鯊（Jaws）》的名字，因為它有著咬痕狀的壓痕，是由常見的細菌鏈霉菌產生的。在自然界中，鋸齒狀分子是在細菌咀嚼葡萄糖時產生。細菌在吃糖或氨基酸時，會將其分解并轉化為構建碳-碳鍵的基石。

使分子具有爆燃特性的是環丙烷的環狀結構——3個碳原子呈環狀三角形排列。

“一個正常角度的鍵和一個開放的碳鏈，碳是可以靈活移動的。”研究人員解釋說，“假設你把它們做成一個6個碳的環，它們仍然可以移動。但三角形會使化學鍵彎曲，而這種張力需要能量才能產生。”

經過仔細分析，該研究團隊確定，這些負責構建高能環丙烷分子的酶是聚酮合酶。研究人員在鏈霉菌宿主中導入迭代型聚酮合酶后，生成了脂肪酸，然后通過脂肪酸的酯化反應獲得燃料。

研究人員解釋說，細菌產生燃料的工作原理很像生物柴油的合成原理。需要對其進行處理，使其燃點低于燃燒脂肪酸所需的溫度，但將其點燃后，產生的威力足以將一枚火箭送入太空。如果能用生物技術制造這種燃料，將來就無需石油了，這將為能源的可持續發展提供可能。

研究團隊希望今后能夠擴展這個項目的研究范圍，使這種替代燃料真正用于航空領域。