تحول در صنعت هوانوردی با فناوری جدید

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از وبگاه Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، دانشمندان آنزیمی را یافته‌اند که می‌تواند جایگزین کاتالیزور‌های سنتی مبتنی بر فلز شود که در فرآیند‌های ترموشیمیایی برای تولید بیوکروزن هوانوردی استفاده می‌شوند.
این آنزیم که OleTPRN نام دارد از یک باکتری به نام Rothia nasimurium مشتق شده و به ابرخانواده سیتوکروم P۴۵۰ تعلق دارد. این آنزیم می‌تواند به طور موثر اسید‌های چرب را که اجزای ضروری لیپید‌های موجود در گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها هستند، به آلکن، نوعی هیدروکربن و یک واسطه شیمیایی مهم تبدیل کند.
مزیت استفاده از این آنزیم نسبت به کاتالیزور‌های معمولی این است که می‌تواند واکنش اکسیژن زدایی را که یکی از دشوارترین مراحل در تولید سوخت پایدار هوانوردی (SAF) است، در شرایط ملایم و با گزینش پذیری بالا برای اندازه‌ها و انواع زنجیره‌های کربنی انجام دهد.
اکسیژن می‌تواند به قطعات و موتور هواپیما آسیب برساند، به همین دلیل است که سوخت‌های زیستی مانند اتانول و بیودیزل برای حمل و نقل هوایی مناسب نیستند.
محققان همچنین مکانیسم‌های مولکولی دخیل در عملکرد آنزیم را با استفاده از نور سینکروترون، نوعی تابش الکترومغناطیسی با درخشندگی بالا که می‌تواند ساختار سه‌بعدی کریستال‌های پروتئین را نشان دهد، نمایش دادند.
محققان موقعیت هر اسید آمینه را در ساختار اتمی آنزیم تجزیه و تحلیل کردند و برهمکنش‌های بین مولکولی آن را با اسید‌های چرب ترسیم کردند. این تحلیل به آن‌ها کمک کرد تا تمام کاربرد‌های احتمالی کشف را درک کنند.
محققان پس از سه سال و نیم تحقیق، آنزیمی را شناسایی کردند که می‌تواند جایگزین کاتالیزور‌های سنتی مورد استفاده در مسیر‌های ترموشیمیایی برای تولید بیوکروزن هوایی شود.
این کشف می‌تواند تولید سوخت‌های زیستی پایدار برای حمل و نقل هوایی و دریایی را از منابع مختلف، مانند زیست توده روغنی از سویا، نخل ماکائو، یا ذرت و زیست توده لیگنوسلولزی از باگاس نیشکر یا نی مورد استفاده در صنعت کاغذ افزایش دهد.
این آنزیم می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای ساخت سوخت‌های زیستی برای هواپیما‌ها ایجاد کند. ب
رای استفاده از این فناوری، نیروگاه‌های سوخت زیستی به تغییراتی نیاز دارند، اما می‌توانند از سیستم توزیع مشابه سوخت‌های فسیلی استفاده کنند. جایگزینی این نوع سوخت‌های زیستی با سوخت‌های مبتنی بر نفت می‌تواند بدون تغییر موتور، سیستم سوخت یا شبکه‌های توزیع شونده انجام شود.
محققان اعلام کردند؛ این آنزیم می‌تواند در بسیاری از صنایع دیگر نیز استفاده شود. این آنزیم‌ها می‌تواند آلکن‌ها را بسازد که مواد شیمیایی هستند که برای ساخت بیشتر محصولات در صنایع شیمیایی مانند پلیمر‌ها و پلاستیک‌ها استفاده می‌شود. آلکن‌ها برای صنایع غذایی، آرایشی، دارویی و حمل و نقل نیز مهم هستند.