Dolar 13,6691
Euro 15,5360
Altın 784,58
BİST 2.005
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

Sürdürülebilir, Karbon-Nötr Yakıt Üretmek İçin Mikropları Eğitmek

03.11.2021
47
Sürdürülebilir, Karbon-Nötr Yakıt Üretmek İçin Mikropları Eğitmek

Tarafından

Soyut Biyoenerji Biyoyakıt Kavramı

Louis’deki Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kolayca kullanılabilir bir biyoyakıt yapmak için mikropları eğitmenin yeni bir yolunu keşfettiler.

Biyolog ve mühendislerden oluşan bir ekip, adı verilen bir mikrobu modifiye etti. Rodopeudomonas palustris TIE-1 (TIE-1), böylece yalnızca üç yenilenebilir ve doğal olarak bol miktarda kaynak bileşeni kullanarak bir biyoyakıt üretebilir: karbondioksit, güneş paneli tarafından üretilen elektrik ve ışık.

Elde edilen biyoyakıt, n-butanol, dizel veya benzin ile karışımlarda kullanılabilen, orijinal olarak karbon nötr bir yakıt alternatifidir. Sonuçlar bugün (3 Kasım 2021) dergide yayınlandı. İletişim Biyolojisi.

Çalışma, Sanat ve Bilim alanında biyoloji doçenti olan Arpita Bose tarafından yönetildi ve laboratuvar üyeleri ve yine Washington Üniversitesi’ndeki McKelvey Mühendislik Okulu’ndan mühendisler tarafından ortaklaşa kaleme alındı.

Bose, “Mikroorganizmalar, çevrelerindeki ortamlardan besin elde etmek için şaşırtıcı bir dizi teknik geliştirdiler” dedi. “Belki de bu besleme tekniklerinin en büyüleyicilerinden biri mikrobiyal elektrosentez (MES) kullanıyor. Burada, karbondioksiti kullanılabilir bir biyoyakıt içinde katma değerli çok karbonlu bileşiklere dönüştürmek için mikropların gücünden yararlandık.”

Çalışmanın ilk yazarı, McKelvey Engineering’in Enerji, Çevre ve Kimya Mühendisliği Bölümü’nden doktora mezunu olan Wei Bai’dir. Bai, 2015-2020 yılları arasında Bose Sanat ve Bilim laboratuvarında araştırma görevlisi olarak çalıştı. Bai şimdi, sentetik biyoloji ile yapılan sürdürülebilir içerik üreticisi Amyris’te bir bilim adamıdır.

“Yaptığımız yakıt, n-butanol, yüksek bir enerji içeriğine ve düşük buharlaşma veya yanma olmadan suda çözünme eğilimine sahiptir” dedi. “Bu, yaygın olarak kullanılan bir biyoyakıt olan etanol ile karşılaştırıldığında özellikle doğrudur.”

Mikrobiyal elektrosentez yoluyla beslenen mikroplar, elektrik “yiyebilmek” için kendilerini doğrudan MES reaktörünün içindeki negatif yüklü bir katoda bağlarlar. Bose laboratuvarında yapılan önceki araştırmalar, TIE-1 gibi mikropların karbondioksiti sabitlemek için elektronları nasıl kullandığını ve ayrıca sürdürülebilir biyoplastikler oluşturmak için nasıl kullanılabileceğini aydınlatmaya yardımcı oldu.

Bilim adamları bu mikroplar hakkında daha fazla şey öğrendikçe, potansiyel kullanımları giderek daha umut verici hale geliyor, dedi Bose, tekniklerin endüstriyel ölçeklerde uygulanmadan önce iyileştirmelere ihtiyaç olduğunu kabul etmesine rağmen.

Sürdürülebilir bir biyoyakıt üretmek

Diğer araştırmacılar daha önce sürdürülebilir biyoyakıt üretmek için siyanobakteriler gibi mikropların kullanımını araştırmıştı. Bununla birlikte, bu tür organizmalar, biyosentetik yollarda yer alan enzimlerin çoğu oksijene duyarlı olduğundan, biyoyakıtları sentezleme etkinliklerini sınırlama eğiliminde olan fotosentez sırasında oksijen üretirler.

TIE-1’in biyoyakıt üretmek için nasıl kullanılabileceğini araştırmak için Bai ve Bose, mikropun nitrojeni sabitleyemeyen mutant bir formunu oluşturdular. Bilim adamları daha sonra yapay bir n-butanol biyosentezi yolu bu yeni mutanta.

Tek nitrojen kaynağı nitrojen gazıyken, oluşturdukları mikropun formu büyüyemiyordu. Bunun yerine, TIE-1’in bu versiyonu, çabalarını üretime yönlendirdi. n-butanol — elektrik tüketimini önemli ölçüde artırmadan biyoyakıt verimini artırmak.

Bai, “Bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma, karbondioksitin doğrudan sıvı yakıta dönüştürüldüğü, güneş paneliyle çalışan bir mikrobiyal elektrosentez platformu kullanılarak biyoyakıt üretimi için ilk girişimi temsil ediyor” dedi. “Gelecekteki sürdürülebilir güneş yakıtı üretimi için bir basamak taşı olabileceğini umuyoruz.”

Bose, “Biyoplastiklerin ve biyoyakıtların mikrobiyal elektrosentez kullanılarak endüstriyel ölçekte üretimi, güneş panelleri tarafından üretilen elektrik kullanılarak tamamen sürdürülebilir bir döngü yaratılarak gerçekleştirilebilir” dedi.

Bose, “Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği, mikrobiyal elektrosentezi sürdürülebilirlik ve iklim değişikliği çözümleri için kilit bir teknoloji olarak kabul ediyor” dedi. “Nihayetinde, uzak geçmişte gelişen bir mikrobiyal metabolizmadan yararlanarak, zamanımızın en acil sorunlarından bazılarını ele almaya yardımcı olacak yeni yöntemlerin ortaya çıkacağını umuyoruz.”

Referans: 3 Kasım 2021, İletişim Biyolojisi.
DOI: 10.1038 / s42003-021-02781-z

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.