Микробы в будущем станут главными поставщиками топлива
Ответ на топливный кризис, что, в соответствии с бессчётным прогнозам, ожидает нас в двадцать первом веке, смогут дать бактерии, микроводоросли и грибы — они сыграют роль действенного источника недорогого и экологически безвредного биологического топлива, которое заменит газ и нефть. Так вычисляют авторы изучений, представленных на 108 конгрессе Американского общества микробиологии в Бостоне.
На данный момент в качестве биологического топлива как правило применяют этанол — этиловый спирт, что приобретают преимущественно из кукурузы. Но эта разработка приводит к множеству нареканий: спрос на биологическое топливо отнимает у сельского хозяйства ресурсы, каковые шли на выращивание продуктовых культур, что ведет к росту цен на продукты.
Так, в этом случае машины начинают «соперничать» с людьми за еду.
Исследователи разглядывают возможность применять разные типы биомассы как пищу для микроорганизмов, каковые будут перерабатывать ее в этанол. В частности, очень привлекательным выглядит применение производных целлюлозы, которая входит в состав отходов лесной и бумажной индустрии.
Источником биомассы также будут стать отходы и макулатура производства тростникового сахара.
Действительно, в отличие от кукурузы, содержащей сахар в свободном состоянии, что позволяет без проблем применять ее для производства этанола, в целлюлозе сахар химически связан, и требуются особые упрочнения, дабы ее высвободить.
Говинд Надатхур (Govind Nadathur) и его коллеги из университета Пуэрто-Рико изучают экосистемы и организмы в отыскивании ферментов, каковые смогут высвободить сахар из целлюлозы.
«Дерево попадает в океан. Оно исчезает. Кто «съедает» его?
Мы нашли моллюсков, каковые смогут съедать древесину посредством бактерий, живущих в их пищеварительной совокупности и выделяющих ферменты, каковые расщепляют целлюлозу. Мы нашли что-то подобное и у термитов», — говорит Надатхур, слова которого приводятся в сообщении Американского общества микробиологии.
Он и его сотрудники собираются использовать эти ферменты в качестве главного элемента интегрированной разработке, внедрение которой сможет дать не только этанол, но и другие продукты с минимумом отходов.
Технологический цикл начинается с гибискуса и сахарного тростника, каковые растут на местных полях. Они дадут «простые» продукты, такие как патока и сахар (которая употребляется для производства рома), и фактически цветы гибискуса (из которых делают чай каркаде) и много отходов — биомассу.
Посредством отысканных ими ферментов, Надатхур и его сотрудники смогут расщепить биомассу до сахара и применять его для производства этанола, улавливая углекислый газ, что выделяется наряду с этим ходе.
Углекислота будет поступать в резервуары с микроводорослями, производящими полимеры, каковые, со своей стороны, смогут быть использованы в производстве биодизеля. «Отработанные» водоросли смогут быть, после этого использованы в качестве удобрений на полях гибискуса и сахарного тростника, замыкая так цикл.
«Производство сахарного тростника на Пуэрто-Рико было очень развито, но в середине 90-х гг. эта отрасль погибла. Создание фактически замкнутой совокупности, которая применяет отходы для производства прибавочного продукта, может сделать эту отрасль опять рентабельной», — вычисляет Надатхур.
на данный момент ученые разрабатывают совместно с компанией Sustainable Agrobiotech пилотную программу, которую рассчитывают запустить в начале 2009 г.
Второй многообещающий тип биологического топлива — водород. Многие производители машин уже создали автобусы-и концепт кары, применяющие данный вид горючего.
К несчастью, промышленные способы получения водорода до тех пор пока неэффективны либо связаны с применением ископаемого горючего в качестве источника водорода.
Сергей Марков из университета Остин-Выпивай (штат Теннесси) создал прототип биореактора, в котором употребляются бактерии Rubrivivax gelatinosus, для производства водорода в количествах, достаточных для маленького мотора.
«Определенные типы пурпурных бактерий, каковые в большинстве случаев обитают в донных отложениях озёр и прудов, способны перерабатывать окись углерода (угарный газ) и воду в водород. Неприятность в том, как действенно снабжать каждую бактериальную клетку газообразным оксидом углерода — угарным газом», — говорит Марков.
В его биореакторе бактерии присоединены к бессчётным пустотелым волокнам в особого картриджа. газ и Вода вольно попадают через волокна, но бактерии не проходят в поры из-за собственного довольно громадного размера.
Водород из биореактора поступает в топливные элементы, каковые производят ток, достаточный для работы маленького мотора. Единственное препятствие содержится в том, что пока не выяснен источник окиси углерода, но Марков заявляет, что его возможно легко взять из биомассы посредством особого термохимического процесса.
Существуют кроме этого бактерии, каковые способны создавать окись углерода.
Горючее из солнечного света и воды. С маленькой помощью бактерий.
Один из исследователей и его лаборатория кроме того нашли метод производства водорода из воды и солнечного света с маленькой помощью бактерий.
Пинь Чин Мэн (Pin Ching Maness) из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии в Колорадо исследует светло синий-зеленые водоросли, каковые смогут применять энергию солнца, расщепляя воду на кислород и водород.
Но и тут имеется неприятность. Один из ферментов, что применяют в этом ходе светло синий-зеленые водоросли, чувствительны к кислороду воздуха, что делает процесс получения водорода очень сложным.
К счастью, кое-какие виды пурпурных бактерий применяют похожий фермент, не чувствительный к кислороду. его коллеги и Мэн выяснили гены пурпурных бактерий, каковые несут ответственность за производство этого фермента.
На данный момент они пробуют перенести данный ген в геном светло синий-зеленых водорослей, дабы вынудить их производить нечувствительный к кислороду фермент.
РИА Новости
