13.04.2015 14:50
alizar 23 14372 Источник

Просо для биопереработки

Традиционный способ производства этанола из биомассы предполагает дорогостоящую предварительную обработку и использование реакций на основе ферментов. Естественно, такой техпроцесс не даёт достаточной рентабельности. Топливо выходит дорогим.

Есть и альтернативная, более дешёвая технология: консолидированная биопереработка (consolidated bioprocessing или CBP), когда обработкой биомассы занимаются микроорганизмы. Учёным из американского научного центра BioEnergy удалось значительно оптимизировать этот процесс. Они вывели разновидность бактерии Caldicellulosiruptor bescii, которая получает этанол из обычного проса даже без предварительной подготовки сырья.

Caldicellulosiruptor bescii — очень редкая анаэробная бактерия типа термофилов, которую нашли в Долине гейзеров на Камчатке в 1990 году.

По мнению специалистов, консолидированная биопереработка без подготовки сырья открывает совершенно новые возможности для получения этанола из биомассы. Мы получаем экологически чистый и дешёвый источник биотоплива.

И раньше было известно, что Caldicellulosiruptor bescii производит ферментизацию (брожение) проса, но у микроорганизма не доставало нужных генов, чтобы завершить процесс брожения до этанола.

Учёные идентифицировали подходящий ген у другой бактерии Clostridium thermocellum — и клонировали генетически модифицированную версию Caldicellulosiruptor bescii. Кроме того, пришлось удалить два лишних гена, которые уничтожали продукты брожения.

Модифицированная версия производит этанол из проса, целлобиозы и целлюлозы типа Avicel. По крайней мере, на таких материалах её проверяли. Бактерии довольно быстро ферментируют примерно 30% биомассы, а с каждого моля глюкозы получается 1,7 моля этилового спирта. Это близко к теоретическому максимуму (два моля этанола с одного моля глюкозы). Процесс идёт при температуре 65-75°C.

Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Остаётся только надеяться, что бактерия не мутирует и останется таким же анаэробным термофилом, как и сейчас.

Комментарии (23)


  1. scrutari
    13.04.2015 18:43
    #8331698
    +3

    *Картинка пор маленьких Bender-ов* :)


  1. Psychosynthesis
    13.04.2015 21:30
    #8331880

    А вот интересно, что происходит с бактериями в конце процесса? Умирают от нехватки питательных веществ или от избытка спирта? Или в техпроцессе предусмотрено что-то вроде отделения «зёрен от плевел»?


    1. isden
      13.04.2015 21:50
      #8331900
      +3

      В конце процесса получается спирт с ГМО :)
      А если серьезно — не должно тут быть особой проблемы, хоть фильтрованием, хоть ректификацией можно выделить чистый продукт.


    1. Zzzuhell
      14.04.2015 12:47
      #8332594
      +1

      И еще интересно — до какой крепости они доводят сусло, прежде чем окочуриться от спирта?


  1. leshabirukov
    13.04.2015 23:20
    #8332004
    +14

    Осталось скрестить это с микрофлорой кишечника.


    1. Psionic
      14.04.2015 00:04
      #8332050
      +2

      Да что мелочится — напейтесь сиропчику и заешьте дрожжами.


      1. leshabirukov
        14.04.2015 14:45
        #8332766
        +1

        Не буду, — желудок не станет ждать, а радостно переварит и то и другое.


        1. Robotex
          14.04.2015 20:17
          #8333288

          А вы с другой стороны это подавайте


          1. leshabirukov
            14.04.2015 22:13
            #8333392

            Спасибо, но я уже полежал однажды в урологии, не понравилось.


  1. Tohuchar
    14.04.2015 04:56
    #8332150

    В тему: youtu.be/w1JM5f-RC80 рассказ годичной давности про поколения биотоплива от сотрудника Курчатовского института


  1. ArcherServant
    14.04.2015 08:30
    #8332220
    +5

    Да, конечно биотоплива.


  1. r00tGER
    14.04.2015 08:54
    #8332254

    Мечта олдфагов — биореактор…


    1. Galkoff
      14.04.2015 09:17
      #8332276
      +4

      Мечта самогонщика — переработка зерновых без ферментов и солода…


  1. Delsian
    14.04.2015 10:04
    #8332330

    Стесняюсь спросить. А что, дрожжи в самогонном аппарате делают не то же самое? Или дрожжи с Камчатки будут производить сразу элитный самогон?


    1. vvzvlad
      14.04.2015 10:38
      #8332368
      +4

      Дрожжы едят сахара, а эта бактерия — «просо, целлобиозу и целлюлозу»


      1. toxicdream
        14.04.2015 16:23
        #8332914

        Эх, вот если бы еще крахмал ели…


        1. vvzvlad
          14.04.2015 16:29
          #8332930

          Крахмал достаточно нагреть


          1. Chamie
            15.04.2015 12:26
            #8334082

            -del-


            1. vvzvlad
              15.04.2015 18:33
              #8334758

              Пардон. Еще активатор нужен — например, серная кислота. Тогда крахмал при нагревании гидролизуется до глюкозы. Ну в общем, можно и из картошки самогон делать.


    1. AxisPod
      14.04.2015 13:41
      #8332684
      +2

      Ну что вы, дрожжи это ведь грибы, а тут бактерия, чувствуете разницу?


  1. mtivkov
    14.04.2015 16:37
    #8332940

    Правильно ли я понял, что ситуация все равно не изменилась — в полном цикле получения биотоплива все равно потребуется больше традиционного топлива, чем получится на выходе биотоплива?

    shkrobius.livejournal.com/408361.html


  1. Sava
    14.04.2015 17:17
    #8333012
    +1

    Процесс идёт при температуре 65-75°C.
    При 72°С и выше мы получаем готовый самогонный аппарат, остается лишь охладить испаряющийся этанол. Где можно получить пробирку с чудо-бактериями? ;)


  1. newdya
    15.04.2015 19:57
    #8334860

    России досталась уникальная биокультура бактерий, способных жить в атомном реакторе и перерабатывать излучение в спирт...

    Бактерии, помещённые под поток жёсткого излучения, действительно стали вырабатывать спирт. Есть только одна проблема — они же его немедленно и усваивают.

    (Лукьяненко. Если вы свяжетесь прямо сейчас...)