Бактерии для производства дешевого водорода из сахара

Выращивание бактерий для производства водорода может быть экономически и экологически выгодным занятием. 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 генноинженерные 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 может преобразовывать тростниковый сахар в водород для производства электроэнергии, когда это необходимо.

Производство биологического водорода интересно не только потому, что бактерии относятся к микробам, которые вырабатывают его с самой высокой скоростью, но и потому, что они могут месяцами существовать без пищи и при ее появлении начинают работать, генерируя электроэнергию, при этом единственным побочным продуктом их жизнедеятельности являетсяется чистая питьевая вода.

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

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

Многие виды бактерий фактически производят свою собственную энергию с помощью фотосинтеза, 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 бактери осуществляют этот процесс намного быстрее и с меньшими затратами. Кроме того, по сравнению с водорослями, бактериям не нужны большие пруды и другие водоемы для их выращивания.

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

Используя этот метод получения биологической продукции, исследовательская группа использовала генноинженерные 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.

Ученые 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: The Lighthouse