Tekninen ligniini voidaan ohjelmoitujen bakteerien avulla muuntaa voitelu- ja polttoaineiksi ja muiksi biotuotteiksi.
Bakteerialustan toimivuuden teknisen ligniinin hyödyntämisessä osoitti väitöskirjassaan tutkija Milla Salmela.
Teknisellä ligniinillä tarkoitetaan teollisissa prosesseissa muodostuvaa ligniiniä.
Salmelan käyttämä mikrobi oli akinetobakteeri Baylyi ADP1. Bakteeri muuntaa tekniseen ligniiniin liittyviä yhdisteitä luontaisesti vahaestereiksi.
Bakteerin aineenvaihduntaa muokkaamalla tuotteiden kirjoa voidaan laajentaa keskipitkiin ja pitkiin suoraketjuisiin hiilivetyihin.
”Ne ovat sellaisinaan oivallisia korvikkeita esimerkiksi poltto- ja voiteluaineille, tai niitä voidaan jatkojalostaa kemiallisin reaktioin”, Salmela kertoo.
Ligniini on biopolymeeri, jota voi olla jopa kolmasosa kasvien kuivapainosta.
Yhdessä selluloosan ja hemiselluloosan kanssa ligniini muodostaa lignoselluloosaksi kutsutun kokonaisuuden, joka on runsain maan päällä esiintyvä uusiutuvan hiilen lähde.
Ligniiniä muodostuu jäte- ja ylijäämävirtana maatalouden ja metsäteollisuuden prosesseissa, joissa käsitellään lignoselluloosaa.
Tätä nykyä ylijäämävirrat pääsääntöisesti poltetaan, mutta ligniinistä olisi raaka-aineeksi arvokkaampaan käyttöön.
Haasteena monimutkainen rakenne
Lignoselluloosan monimutkainen rakenne asettaa haasteita sen biologiselle käsittelylle, sillä yksikään tunnettu mikrobi ei kykene yksin hyödyntämään lignoselluloosan kaikkia osia.
Lisäksi tekninen ligniini eroaa rakenteeltaan luonnollisesta ligniinistä. Tekninen ligniini on tyypillisesti monimutkainen seos yhdisteitä, jotka ovat monille mikrobeille haitallisia.
Uudenlainen solutehdas hyödyntää teknisen ligniinin yhdisteitä ravinnokseen. Ohjelmoimalla bakteerin aineenvaihduntaa solutehdas saadaan tekemään tuotteita, joita se ei tuottaisi luonnostaan.
Diplomi-insinööri Milla Salmelan väitöskirja Development of Bacterial Platforms for Upgrading of Technical Lignins tarkastetaan Tampereen yliopistossa 2.10.2020.
