Производство топлива с помощью бактерий. Метаболическая инженерия

Производство биотоплива согласно форсайту  (предвидениям будущего) сделанного  “Экспертным Клубом”  проходит три больших этапа. На первом сажают специальные растения – типа рапса, и перерабатывая его получают биотопливо, на втором этапе – активно используют емкости с одноклеточными водорослями – которые растут очень стремительно и их так же можно перерабатывать в биотопливо. И наконец на третьем этапе ставку делают на подбор бактерий перерабатывающих любую органику с заданной глубиной, расщепления целлюлозы и сахаров.

image

И если первый этап производства биотоплива критикуют, за то, что вместо выращивания еды поля занимают “энергетическими продуктами”, а люди в мире и так голодают. То на третьем этапе для производства биотоплива достаточно ЛЮБОГО органического сырья. Это могут быть опилки жмых, или солома, иловые отложения  или кожура апельсинов.

Вот про разработки в этом третьем поколении биотоплива и расскажем сегодня. Исследователи Департамента Энергетики США (DOE)’s совместно с  Институтом биоэнергетики (JBEI). Разработаны первые штаммы бактерий, которые могут переварить биомассу и синтезировать из  него все три вида транспортного топлива. Более того, микробы могут сделать это без помощи добавок ферментов.

Ранее самым дорогим процессом в производстве биотоплива было разрушение длинной цепочки целлюлозы на сахара, что достигалось ферментацией. Ферменты обходились не дешево, и они были расходной частью, которую нужно постоянно закупать. Это позволяло говорить про неконкурентоспособность с традиционными видами топлива.

image

Примерно такой процесс происходит при производстве топлива на “заводе” размещенном внутри бактерии. Бактерии производят альтернативное топливо, а именно прекурсоры для бензина, дизельного топлива и реактивных двигателей.

Биотопливо из биомассы лигноцеллюлозных непродовольственных культур и сельскохозяйственных отходов представляют собой лучший источник возобновляемого жидкого транспортного топлива.

Причем получаемые продвинутые биотоплива – могут заменять бензин по энергоемкости “один литр  бензина -  к одному литру биотоплива”. И как следствие продвинутое биотопливо может использоваться во всех двигателях применяемых сегодня, не в специально сконструированных двигателях для сжигания биотоплива.

Основой разработки является расщепление лигнина, одной из самых “жестких” частей растения. Опыты производились на просо, которое расценивается как одно из самых перспективных растений для биотоплива с помощью бактерий.

Секрет состоит в предварительной обработки биомассы “ионной жидкостью” (растворами определённых солей), что делает лигнин доступным для бактерий.

Связанные записи:

Ссылки то теме:

Словарь:

  • метаболическая инженерия metabolic engineering
  • ionic liquid-pretreated
  • Escherichia coli

Дополнительная информация:

  • Статья “Synthesis of three advanced biofuels from ionic liquid-pretreated switchgrass using engineered Escherichia coli.”

Запись опубликована в рубрике Животные, Растения, Энергоэффективность с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий