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

      • Контакты
      • Разместить статью
Грибковая биопленка, растущая на проницаемой для кислорода спирально свернутой трубчатой мембране в анаэробном биореакторе. Биопленку удаляют из реактора в конце цикла ферментации. Предоставлено: M. Studer (BFH)
Грибковая биопленка, растущая на проницаемой для кислорода спирально свернутой трубчатой мембране в анаэробном биореакторе. Биопленку удаляют из реактора в конце цикла ферментации. Предоставлено: M. Studer (BFH)

Сочетание различных микроорганизмов для производства ценных химикатов

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 29.08.2020

Обновлено: 29.08.2020

 552

Исследователи представили то, что они назвали «лактатной платформой», которая, по сути, представляет собой пространственно разделенный биореактор, позволяющий сосуществовать множеству различных микроорганизмов, каждый из которых участвует в одном из трех этапов переработки лигноцеллюлозы

Осуществляя поиски возобновляемых источников энергии, исследователи предлагают многообещающую замену сырой нефти. Лигноцеллюлоза - биомасса из несъедобных растений, таких как трава, листья и древесина, которые не конкурируют за среду обитания с пищевыми культурами, - имеется в изобилии, возобновляема и представляет собой альтернативную замену сырой нефти в качестве сырья для производства множества химических веществ.

Чтобы получить из лигноцеллюлозы полезные химические вещества, первоначально, чтобы облегчить ее дальнейшую переработку, происходит предварительное измельчение сырья. Затем лигноцеллюлоза подвергается воздействию ферментов, которые ее солюбилизируют, вызывая появление цепочек связанных сахаров (глюкозы). Этот этап может быть выполнен путем добавления к предварительно обработанной лигноцеллюлозе определенных микроорганизмов, которые естественным образом продуцирует необходимые ферменты, расщепляющие целлюлозу, например, грибов.

Ферменты расщепляют целлюлозу и преобразуют ее в сахара, после переработки которых получается ключевое химическое вещество - молочная кислота. Этот второй этап также осуществляется с помощью микроорганизмов, бактерий, которые питаются сахарами и производят молочную кислоту в условиях отсутствия кислорода.

На последнем этапе этой микробиологической сборочной линии молочная кислота преобразуется в целый ряд полезных химических веществ.

Ученые из Бернского университета прикладных наук (BFH), Кембриджского университета и EPFL соединили все этапы процесса в одной установке и продемонстрировали, что технологию преобразования лигноцеллюлозы можно сделать более универсальной и модульной. Подбирая на заключительном этапе обработки молочной кислоты необходимый вид микроорганизмов, можно произвести множество полезных химикатов.

Результаты этого революционного исследования опубликованы в журнале Science, https://doi.org/10.1126/science.abb1214.

Исследователи представили то, что они назвали «лактатной платформой», которая, по сути, представляет собой пространственно разделенный биореактор, позволяющий сосуществовать множеству различных микроорганизмов, каждый из которых участвует в одном из трех этапов переработки лигноцеллюлозы.

Платформа состоит из трубчатой мембраны, через которую проходит определенное количество кислорода. На поверхности этой мембраны можно выращивать грибок, который потребляет весь проходящий через нее кислород, обеспечивая выработку ферментов, которые расщепляют целлюлозу на сахара. На удалении от мембраны и, следовательно, уже в отсутствие кислорода, растут бактерии, которые, потребляя сахара, выделяют молочную кислоту.

Однако уникальность технологии придают процессы, происходящие на последнем этапе. Используя различные микроорганизмы, ферментирующие молочную кислоту, можно производить целый ряд различных полезных химических веществ. Одним из примеров стала масляная кислота, которую можно использовать для производства биопластика и даже топлива для реактивных двигателей.

Проделанная работа демонстрирует преимущества технологии использования смешанных микробных культур при переработке биомассы: модульность и способность превращать сложные субстраты в химические основы для производства различных веществ.

«Результаты, достигнутые с помощью лактатной платформы, наглядно демонстрируют преимущества искусственных микробных сообществ для создания различных продуктов из лигноцеллюлозы». «Возможность использования раздельных технологических процессов в гомогенных биореакторах - это ценный инструмент для сочетания разного типа микроорганизмов в процессе производства химикатов».

 

Источник: EurekAlert

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: Кристаллическая структура двумерного гибридного перовскита с длительным временем охлаждения горячего носителя. © 2019 Июнь Инь

Управление горячими носителями в солнечных элементах

Обновлено: 19.07.2020
 910
Батарея из жидкого металла и расплавленной соли. HZDR

Батареи из жидких металлов для накопления энергии в промышленности

Обновлено: 12.03.2021
 486
Изображение процесса деления синглетных экситонов, который позволяет получить два электрона от одного входящего фотона света. Изображение предоставлено исследователями MIT и Princeton University

Новый тип солнечных элементов с увеличенным предельным КПД

Обновлено: 31.07.2020
 629

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    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  189
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  147
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  169

    Популярные категории

    • Ядерная энергетика6
    • Оборудование и материалы87
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Альтернативная энергия57
    • Новости, обзоры, события120

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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