Бактерии для производства дешевого водорода из сахара

Выращивание бактерий для производства водорода может быть экономически и экологически выгодным. При наличии подходящей среды, бактерии быстро размножаются, стоят недорого и не требуют много места

Благодаря инновационной биоводородной технологии исследователи из Университета Маккуори (Австралия), занимающиеся синтетической биологией, создали генно-инженерные сахаролюбивые бактерии, которые могут генерировать не содержащее выбросов водородное топливо с высокой скоростью.

Возобновляемый источник энергии с нулевым содержанием углерода может производить электроэнергию с минимальными затратами. Новое синтетическое биологическое новшество превращает тростниковый сахар в водород для производства электроэнергии по необходимости.

Производство биологического водорода интересно не только потому, что бактерии относятся к микробам, которые вырабатывают водород с самой высокой скоростью, но и потому, что они могут месяцами существовать без пищи и начинают действовать, генерируя электроэнергию, когда это необходимо, при этом единственным побочным продуктом остается чистая питьевая вода.

«Система состоит из двух частей: первая, бактерии потребляют сахар и, переваривая его, вырабатывают водородный газ». «Затем этот водородный газ направляется в водородный топливный элемент, который генерирует электричество».

Хорошо известно, что многие микроорганизмы, такие как бактерии и археи, могут выделять газы, например, метан, в качестве побочного продукта при переваривании своего источника энергии. Однако менее известно, что бактерии и водоросли могут также производить и водород.

Многие виды бактерий фактически производят свою собственную энергию через фотосинтез, и ученые пытались использовать фотосинтетические водоросли и бактерии для потенциального промышленного производства водорода в течение десятилетий.

Многие производители биоводорода используют водоросли для генерации чистой энергии, но бактерии имеют преимущество в том, что они осуществляют этот процесс намного быстрее и с меньшими затратами. Кроме того, по сравнению с водорослями, бактериям не нужны большие пруды для выращивания.

Выращивание бактерий для производства водорода может быть экономически и экологически выгодным. При наличии подходящей среды, бактерии быстро размножаются, стоят недорого и не требуют много места.

Используя этот метод получения биологической продукции, исследовательская группа использовала генно-инженерные подходы для изменения ДНК определенных штаммов бактерий кишечной палочки с целью получения водорода из сахаров.

Используя методы рекомбинантной ДНК, они продвинулись далеко вперед в направлении введения хлорофилла (пигмента, используемого растениями для преобразования солнечного света в энергию) в традиционно нефотосинтезирующие бактерии, чтобы они могли использовать солнечный свет для производства своей собственной энергии.

Они достигли ускорения метаболизма бактерий, что позволило университетской команде найти идеальные условия для производства биоводорода. Штамм, продуцируемый в этих оптимальных условиях, создает водород со скоростью, превышающей любые ранее опубликованные достижения.

На данный момент, когда в двухлитровую емкость с бактериями и водой добавляется всего пара ложек сахара, биогидрогенизатор может питать мобильный телефон в течение нескольких недель.

 

Источник: Designer bacteria could fuel the future with cheap hydrogen