Производство биотоплива бактериями из не пищевого сырья
Фото: Biofuels | Student Energy
TEPLOKARTA 21.11.2019 3 206

Спрос на целлюлозное биотопливо растет. Однако его производство, особенно целлюлозного бутанола, затрудняется отсутствием сильнодействующих микробов, способных превращать целлюлозную биомассу в биотопливо

Инженеры обнаружили, что встречающаяся в природе бактерия Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum TG57 может напрямую преобразовывать целлюлозу, материал растительного происхождения, в биобутанол. Впервые штамм TG57 был обнаружен в 2015 году.

«Производство биотоплива с использованием не пищевого сырья может повысить устойчивость и значительно снизить затраты. В исследовании продемонстрирован метод прямого превращения целлюлозы в биобутанол с использованием нового штамма TG57. Это крупный прорыв в области метаболической инженерии, который станет фундаментальной вехой в устойчивом и экономически эффективном производстве возобновляемого биотоплива и химикатов».

Штамм TG57 демонстрирует значительные успехи, в том числе уникальные гены, ответственные за новый способ синтеза бутирата, отсутствие угнетения катаболита углерода и отсутствие генов, ответственных за синтез ацетона (что наблюдается в качестве основного побочного продукта в большинстве известных сегодня штаммов Clostridium).

Традиционное биотопливо производится из пищевых культур. Это дорогостоящий подход, создающий конкуренцию производству продуктов питания в области использования земли, воды, энергии и других экологических ресурсов.

Многие специалисты считают, что биотопливо, произведенное из необработанных целлюлозных материалов, таких как растительная биомасса, сельскохозяйственные, садоводческие и органические отходы, может удовлетворить растущие потребности в энергии без увеличения объемов сжигания ископаемого топлива. Эти целлюлозные материалы присутствуют в изобилии и легко доступны, они экологически чисты и экономически устойчивы.

Среди различных видов биотоплива биобутанол предлагает большие перспективы в качестве заменителя бензина из-за его высокой плотности энергии и превосходных свойств. Он может напрямую заменить бензин в автомобильных двигателях без каких-либо конструктивных изменений. Однако коммерческое производство биобутанола затрудняется отсутствием сильнодействующих микробов, способных превращать целлюлозную биомассу в биотопливо.

Чтобы получить уникальный штамм TG57, исследователи оставили микроорганизмы, с целью их естественного развития в течение более двух лет, в отходах, образующихся при выращивании грибов - отработанном грибном компосте, обычно состоящего из пшеничной соломы и древесных опилок.

Процесс ферментации прост и не требует сложной предварительной обработки или генетической модификации микроорганизмов. Когда добавляется целлюлоза, бактерии просто переваривают ее, производя бутанол в качестве основного продукта.

 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Комментарии

Комментарий пользователя Facebook

Albert Grigoriev

В этом поле есть конкурентный процесс - этанол, а если отходы леса или сельхозпредприятия недалеко от НПЗ, то еще и газификация.

Владислав Карасевич

Очень спорное утверждение. Скорее основное биотопливо, по крайней мере в России, это древесные отходы. На второе место уже можно потихоньку ставить мусор. Даже среди отходов агропромышленного комплекса есть та же солома (с полей), отходы животноводства (навоз).

Vitaly Slepokurov

Технологии производства кормов на базе метановых, азотных бактерий известны. Основные вопросы к эффективности и себестоимости....

Технологии производства кормов на базе метановых, азотных бактерий известны. Основные вопросы к эффективности и себестоимости....

Написать комментарий

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности