Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Цианобактерии на поверхности водоема. Фото: Shutterstock
Цианобактерии на поверхности водоема. Фото: Shutterstock

Искусственная биопленка производит этилен из солнечной энергии

Природные ресурсы, экология и строительство

Опубликовано: 19.10.2020

Обновлено: 26.12.2021

 748

Искусственные биопленки синтезируют этилен до 40 дней с производительностью в 3,5 раза выше, чем немодифицированные бактерии

Этилен - распространенный и востребованный органический химикат. Исследователи из университета Турку разработали тонкослойную искусственную биопленку со встроенными клеточными образованиями из цианобактерий, которые специально модифицировали, чтобы получать этилен экологически чистым способом с помощью фотосинтеза.

Изменение климата, энергопотребление и нехватка природных ресурсов создают серьезные мировые вызовы. Эти факторы понуждают привычную линейную экономику меняться на круговую, которая основана за замкнутом цикле обращения ресурсов и биотехнологиях. Это требует развивать альтернативные подходы, чтобы вырабатывать возобновляемое топливо и химикаты.

Фотосинтезирующие микроорганизмы, такие как цианобактерии и водоросли, способны удовлетворить спрос на возобновляемые источники энергии, чтобы создавать химические вещества и снижать зависимость от ископаемого топлива. Эти микроорганизмы преобразуют солнечную энергию и CO₂ в биомассу и энергоемкие органические соединения. Цианобактерии создают альтернативные методы синтеза веществ как фабрики из живых клеток, которые дают нужные химикаты и топливо.

Этилен - коммерчески привлекательный химикат, мировая потребность в котором превышает 150 миллионов тонн в год. Это основа пластмасс, волокон и других органических материалов.

В генно-модифицированную цианобактерию Synechocystis sp. PCC 6803 включили этилен-образующий фермент (EFE), который извлекли из патогена растений Pseudomonas syringae. По словам исследователей, EFE улучшает свойство цианобактерий синтезировать этилен с помощью солнечной энергии и CO₂ из воздуха.

Повышенная плотность энергии делает этилен привлекательным источником топлива. Этилен получают с помощью парового крекинга ископаемого углеводородного сырья, что приводит к выбросам CO₂. Поэтому так важно искать экологически чистые подходы к синтезу этилена.

Рекомбинантные цианобактерии, которые продуцируют этилен, дают многообещающие результаты, однако производительность фотосинтетических решений промышленного уровня остается недостаточной. Искусственно модифицированные цианобактерии снизят затраты и повысят производительность синтеза химикатов. Немодифицированные цианобактерии преимущественно накапливают биомассу, а не отдают химические продукты.

У цианобактерий гигантская фотосинтетическая «антенна», которая собирает свет и затеняет собственную поверхность: ограничивается распределение света и снижается продуктивность суспензионных культур. Тем не менее, это только часть проблем: клетки синтезируют химические вещества только считанные дни.

Исследователи поместили модифицированные цианобактерии в тонкослойную матрицу из альгинатного природного полимера. Это сильно ограничило рост клеток и увеличило поток фотосинтетических метаболитов. Также повысилась приспособляемость клеток к окружающей среде и улучшилась способность преобразовывать свет.

В результате искусственные биопленки синтезируют этилен до 40 дней с производительностью в 3,5 раза выше, чем немодифицированные бактерии.

 

Связанная статья журнала Green Chemistry:

https://doi.org/10.1039/D0GC01830A

 

Источник: University of Turku

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: Штаб-квартира Lapitec SpA в Веделаго, Италия, построена из крупноформатного материала собственного бренда Lapitec® - полнотелого спеченного камня. Stone World

Функциональность и эстетика конструкции фасадов зданий

Обновлено: 22.01.2022
 620
Фото EARTHWORKS. Нелегал-Полезные ископаемые-Конго

Ответственность ВИЭ перед добычей полезных ископаемых

Обновлено: 22.09.2019
 899
Фото: © iStockphoto.com/Mlenny

Технологии чистой энергии черпают идеи из природы

Обновлено: 04.05.2020
 1102

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  261
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  731
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  711

    Популярные категории

    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Ядерная энергетика6

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.