Необычные микробы помогут создать биотопливо

Сделав шаг ближе к «зеленой» замене ископаемого топлива, исследовательская группа, в которую входит инженер-химик из Вустерского политехнического института, разработала новый процесс с использованием необычного растворителя и экзотического микроорганизма, который может сделать производство изобутанола и других видов биотоплива более экономными.

Изобутанол, как и этанол, является спиртом, но его более низкая растворимость в воде и высокая плотность энергии, привлекли значительный интерес к потенциальному использованию соединения в качестве добавки к бензину и даже замены бензина. Но производство изобутанола, которое обычно происходит с использованием биотехнологии, оказалось трудным и дорогостоящим.

"Учитывая растущую угрозу изменения климата, нашу зависимость от ископаемого топлива и стран-производителей нефти, растет интерес к использованию изобутанола в качестве добавки к бензину вместо этанола, что может значительно снизить топливную экономичность автомобиля», - сказал Михаил Тимко, доцент химического машиностроения в ВПИ. «Но мы не нашли экологически чистый, эффективный и недорогой способ его производства".

В статье, недавно опубликованной в Nature Communications, Тимко и его коллеги описывают новый способ получения и экстракции изобутанола, который использует сверхкритический диоксид углерода в качестве растворителя и бактерии, которые могут процветать в этой жесткой, антимикробной жидкости. Команда генетически спроектировала бактерию, которая была выделена из естественного резервуара углекислого газа под высоким давлением, путем добавления генов для производства изобутанола. Затем они показали, как сверхкритический диоксид углерода может преодолеть две важные проблемы, которые мешают обычным методам производства биотоплива: низкий выход и бактериальное загрязнение.

Тимко, получивший награду Национального научного фонда CAREER Award в 2016 году за работу с биотопливом, проанализировал процесс и показал, что биотопливо можно производить с использованием энергии в пять раз меньше по сравнению с традиционными производственными процессами, что делает его менее дорогим, более эффективным и более экологически чистым.

"Мы сделали расчеты, чтобы доказать, что этот процесс работает и работает хорошо», - сказал он. «У нас была предчувствие, что это сработает, но вопрос был в том, будет ли это энергоэффективным. Оказывается, это так. Целью исследования было создание метода экстракции. Практически каждый способ разделения смесей ранее был опробован на изобутаноле, но мы придумали правильный процесс".

Комментарии: