Forskere tok bare et kritisk skritt mot å lage brennstoff fra planter

$config[ads_kvadrat] not found

How language shapes the way we think | Lera Boroditsky

How language shapes the way we think | Lera Boroditsky
Anonim

Å lage rakettbrensel fra planter er ikke rakettvitenskap. Det er imidlertid en beryktet ineffektiv multistep-prosess, noe som har gjort det vanskelig å skala opp til det nivået som trengs for å konkurrere med fossile brensler. Men forskere ved US Department of Energy's Berkeley Lab tror de har funnet ut hvordan de skal tilberedes på en gang, ved hjelp av genetisk utviklede bakterier.

I en artikkel publisert i dag i tidsskriftet Green Chemistry, tilbyr de opp sin "one-pot" oppskrift som de tror "er et kritisk skritt i å gjøre biodrivstoff en levedyktig konkurrent til fossile brensel fordi det hjelper strømlinjeforme produksjonsprosessen." Her er disse ingrediensene:

Plantemateriell

Flytende salt

Mutant E. coli

Enkelt, ikke sant? Med deres nyoppdagede bakteriestamme skriver de, du kan kaste ingrediensene inn i en metaforisk crockpot og la dem stukke, uten tilsyn. Det er en stor prestasjon i biodrivstoffindustrien fordi den omgår alle de dyre, arbeidskrevende trinnene som hindret produksjonen i fortiden.

Slik fungerer det: Det vi egentlig vil ha fra planter, er deres karbonholdige sukkerarter, men de vanskelige strukturelle komponentene og senkeforbindelsene som cellulose og lignin er vanskelige å bryte ned. For å komme til karbon i disse molekylene, behandler forskere plantemateriale med flytende salter, noe som hjelper plantene til å frigjøre sine sukkerarter i et trinn som kalles sakkarifisering. Deretter tilfører de bakterier til blandingen, som omdanner sukker til biobrensel (etanol, for det meste) i en prosess som ligner på å drepe druesaft til vin.

Det er bare ett problem: De fleste bakterier kan ikke håndtere flytende salter, så hvert trinn i prosedyren må gjøres separat. Det er en ineffektiv prosess, men flytende salter er for effektive for å eliminere. Sammenlignet med enzymer som pleide å gjøre jobben sin, er saltene utrolig kraftige.

Den eneste andre måten å strømline prosessen var å finne tøffere, mer salttolerante bakterier. Og det er akkurat det forskerne gjorde.

Basert på tidligere studier, konstruerte de genetisk en stamme av E. coli som inneholder en genmutasjon som gjør det svært tolerant for saltene. Testing av denne E. coli i en brenselbrennerecept som involverte forbehandlet søtegrass, fant de at deres nye bakterier overlevde saltbehandlingen og lyktes i å produsere biobrensel i ett enkelt trinn.

De håper funnene vil gjøre det mulig å konvertere fornybar karbonkilde til drivstoff.

"Å kunne sette alt sammen på et tidspunkt, gå vekk, kom tilbake, og få drivstoffet ditt, er et nødvendig skritt i å gå videre med en biodrivstofføkonomi," sier studiens hovedforsker, Aindrila Mukhopadhyay, Ph.D. "Denne studien legger oss et skritt nærmere denne måneskuddet."

$config[ads_kvadrat] not found