Microbi Mutanți Deblochează Stana De Energie A Algelor Marine

{h1}

S-a deschis o nouă sursă posibilă de biocombustibil: alge marine. Cercetătorii au conceput bacterii pentru a descompune unul dintre zaharurile primare din alge brune și a transforma-l în etanol sau, probabil, în alte biocombustibili.

Un nou sistem promițător poate transforma algele brune în biocombustibil, deschizând o nouă sursă posibilă de energie care ar putea ajuta la înlocuirea combustibililor fosili, precum benzina, au raportat oamenii de știință astăzi (19 ianuarie).

Secretul: bacteriile concepute genetic pentru a descompune un zahăr anterior inaccesibil în alge marine, numit alginat.

Cercetătorii care au dezvoltat acest nou sistem l-au folosit pentru a genera etanol, un biocombustibil adăugat la benzină; cu toate acestea, are potențialul de a produce nu numai etanol, ci și alte biocombustibili, spun ei și alții.

Noul sistem este ca o platformă Lego, a declarat Yasuo Yoshikuni, cercetător de studii și ofițer științific și co-fondator al Bio Architecture Lab din California. Yoshikuni a spus că, cu modificări ale componentelor din proces, același sistem bazat pe microbi ar putea fi folosit pentru a produce o varietate de produse.

De exemplu, sistemul ar putea fi folosit pentru a transforma alge marine într-o sursă (numită și materie primă) pentru alte biocombustibili, care ar putea include butanolul - un alcool, cum este etanolul, care este amestecat în gaz - sau substanțe chimice utilizate în biodiesel, care are proprietăți similar cu motorina convențională pe bază de petrol. [10 moduri de a alimenta viitorul]

„Deschide un potențial nou și mare pentru materiile prime de biocombustibili”, a declarat Tom Richard, directorul Institutelor de Energie și Mediu de la Universitatea de Stat din Pennsylvania.

Două întrebări rămân, potrivit lui Richard, care nu a fost implicat în studiu, care este publicat în numărul de mâine (20 ianuarie) al revistei Science: Este fezabil din punct de vedere economic să folosiți alge marine pentru a produce biocombustibil? Și este atractiv pentru mediu?

"Nu stim raspunsul la nici o intrebare, ceea ce demonstreaza acest articol este ca este posibil din punct de vedere tehnic, ceea ce este un prim pas minunat", a spus Richard. "Și cred că în ambele cazuri există motive să cred că există o lovitură bună."

De ce alge marine?

Algele marine se alătură acum cadrului de plante - de la porumb la alge unicelulare - care oferă alternative în mod asemănător regenerabile și interne produse la combustibilii fosili. În Statele Unite, la benzină se adaugă etanol obținut din porumb; În Brazilia, mașinile sunt alimentate în mare parte, uneori complet, de etanol obținut din trestie de zahăr.

Dar transformarea porumbului și a trestiei de zahăr în combustibil poate fi problematică, deoarece ambele sunt și culturi alimentare. Chiar și alte surse potențiale de biocombustibili, cum ar fi iarba de trecere, pot concura pentru pământul într-o lume a cărei populație este în creștere și caută o dietă mai intensivă. [7 (miliarde) repere ale populației]

"Aceasta este una dintre marile dezbateri despre biocombustibil: Există suficiente terenuri agricole pentru a produce alimentele de care avem nevoie în societate și pentru a produce, de asemenea, cantități semnificative de biocombustibili", a spus Richard.

Algele de mare sunt diferite; nu concurează cu agricultura.

„Există multă biomasă în ocean, iar până acum oamenii nu au găsit cu adevărat modalități de a o exploata în mod substanțial”, a declarat Chris Somerville, directorul Institutului Biosciențelor Energetice, care nu a fost implicat în studiu.

Algele de mare - o sursă de nutriție relativ neexploatată, în special în America de Nord - este bogată în zaharuri, care sunt precursoare pentru majoritatea biocombustibililor. De asemenea, alge marine nu au lignină, un compus care face ca pereții celulari să fie rigizi în plantele terestre și care trebuie îndepărtați înainte ca astfel de plante să poată fi transformate în combustibil.

Chiar și așa, până acum, alge marine păreau să aibă un potențial limitat ca materie primă pentru biocombustibil, deoarece unul dintre zaharurile sale principale, alginatul, nu a putut fi defalcat suficient de eficient pentru a produce biocombustibil la scară industrială.

Gandacul

Microbii marini au deja capacitatea de a descompune alginatul, de a transporta produsele și de a le metaboliza, așa că echipa lui Yoshikuni a dat mai întâi detalii despre cum se întâmplă acest lucru. Apoi, au conceput un alt microb, mai potrivit pentru industrie, E coli, să facă ceva similar, scuipând etanol la sfârșitul unui proces cu mai multe etape. Ultima etapă ar putea fi înlocuită pentru a produce alți biocombustibili, sau chiar substanțe chimice, cum ar fi materiale plastice și blocuri de construcție a polimerilor.

De asemenea, acest sistem profită de alte zaharuri din alge marine, manitol și glucan, deoarece E coli avea deja capacitatea de a descompune manitolul și enzimele disponibile în comerț pot descompune cu ușurință glucanul într-o formă mai accesibilă, glucoza.

Acest sistem ar putea fi utilizat în orice alge brune (alge marine sunt de asemenea verzi și roșii). Echipa lui Yoshikuni a folosit kombu, cearcăna folosită în bucătăria din Asia de Est.

Cultivarea algelor de-a lungul a trei la sută din coastele lumii, unde deja crește algul, ar putea produce 60 de miliarde de galoni de etanol, potrivit lui Dan Trunfio, directorul executiv al BAL.

Atât Richard cât și Somerville au spus că producția de etanol din algele marine folosind sistemul lor microbian ar necesita probabil mai multă muncă pentru a deveni rentabilă la scară industrială.

BAL, care testează metodele de cultivare la patru ferme pilot de alge marine de pe coasta Chile, lucrează la comercializarea procesului de producere a etanolului și a substanțelor chimice regenerabile, potrivit Trunfio. Avantajele algei marine, conținutul ridicat de zahăr și lipsa de lignină o fac o sursă viabilă pentru biocombustibil din perspectiva costurilor, a spus el.

Privind înainte

Există și problema mediului.

O provocare va fi probabil cererea de nutrienți, cum ar fi azotul și fosforul, care nu sunt abundente în mod natural în oceane, a spus Somerville. „Și, în general, este nedorit să fertilizăm oceanul”, a spus el.

Scurgerea plină de nutrienți creează zone moarte, cu un conținut scăzut de oxigen, așa cum se întâmplă în Golful Mexic, unde râul Mississippi își livrează volumul util de îngrășăminte agricole.

Cu toate acestea, Trunfio susține că nevoia de substanțe nutritive de alge marine creează o oportunitate, remarcând fermele de alge BAL sunt situate în apropierea fermelor de somon, astfel încât algele marine pot folosi deșeuri de somon ca îngrășământ.

În general, Somerville a fost prudent cu privire la implicațiile noului sistem microbian.

"Se schimbă totul? Nu", a spus Somerville. "Este începutul deschiderii unei noi zone; are nevoie de o mulțime de investigații suplimentare, pe larg, pentru a vedea care este oportunitatea reală."

Puteți urmări WordsSideKick.com senior scriitorul Wynne Parry pe Twitter @Wynne_Parry. Urmați WordsSideKick.com pentru cele mai recente știri științifice și descoperiri pe Twitter @wordssidekick și pe Facebook.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


"Sper Să Mor La 75 De Ani": Faimosul Document Ezekiel Emanuel Explică

Colesterolul „Bun” Poate Fi Rău Pentru Unii Oameni
Colesterolul „Bun” Poate Fi Rău Pentru Unii Oameni

Complexe Ceremoniale Antice Dezvăluite În Deșertul Cel Mai Uscat Din Lume
Complexe Ceremoniale Antice Dezvăluite În Deșertul Cel Mai Uscat Din Lume

Norii Au Contribuit La Înregistrarea Topirii Gheții Din Groenlanda
Norii Au Contribuit La Înregistrarea Topirii Gheții Din Groenlanda

Funcționează Într-Adevăr Pipi Pe Meduză?
Funcționează Într-Adevăr Pipi Pe Meduză?


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com