211service.com
Geresnė biokuro klaida
Mažytis mikrobas, rastas Česapiko įlankoje, yra intensyvių biotechnologijų startuolio tyrimų centre College Park, MD. Zymetis genetiškai modifikavo retą, celiuliozę valgančią bakteriją, kad suskaidytų ir paverstų celiuliozę į cukrų, reikalingą etanoliui gaminti, ir neseniai baigė pirmąjį komercinio masto bandymą. Šių metų pradžioje bendrovė modifikuotą mikrobą išbandė dideliuose fermentatoriuose ir nustatė, kad vieną toną celiuliozės augalinio pluošto į cukrų pavyko paversti per 72 valandas. Tyrimas, pasak mokslininkų, iliustruoja organizmo potencialą padėti pigiai ir efektyviai gaminti etanolį pramoniniu mastu. „Zymetis“ dabar pritraukia pirmąjį rizikos kapitalo etapą, kad technologija būtų pritaikyta komercinėms reikmėms.
Celiuliozę valgantis mikrobas: Steve'as Hutchesonas, Zymetis prezidentas ir CTO, parodo bakterijos kultūrą S. degradans , rastas Česapiko įlankoje daugiau nei prieš 20 metų.
Scottas Laughlinas, „Zymetis“ generalinis direktorius, sako, kad pastaruosius dvejus metus bendrovės mokslininkai dirbo, kad pertvarkytų ir išpumpuotų mažytį organizmą. Pagrindinis mikrobo pranašumas yra jo gebėjimas natūraliai sujungti du pagrindinius etanolio proceso etapus, o tai, bendrovės teigimu, gali gerokai sumažinti dideles etanolio gamybos iš celiuliozės biomasės, pvz., žolės, medžio drožlių ir popieriaus masės, sąnaudas. Bendrovė atlieka daugybę bandymų, siekdama ištirti, kaip sistema galėtų būti pritaikyta pramoniniu mastu.
Etanolio gamyba iš celiuliozės šaltinių yra brangus daugiapakopis procesas. Celiuliozės žaliava pirmiausia iš anksto apdorojama šiluma ir cheminėmis medžiagomis, kad būtų suardytos kietos medžiagos ląstelių sienelės. Tada į mišinį pridedami brangūs pagaminti fermentai, kad išgryninta celiuliozė paverčiama gliukoze, kuri vėliau apdorojama mielėmis, kurios cukrų paverčia etanoliu. Dėl to mokslininkai ir kelios pradedančiosios įmonės kuria patobulintus mikrobus, kurie galėtų atlikti kelis iš šių žingsnių, todėl gaunami biodegalai taptų konkurencingesni iškastinio kuro atžvilgiu.
Siekdama šio tikslo, Laughlin teigia, kad bendrovė sukūrė etanolio gamybos sistemą, kuri sukasi aplink mikrobą, kuris greitai ir efektyviai sujungia pirmuosius du įprasto etanolio proceso etapus. Jis turi galimybę suskaidyti visą augalinę medžiagą ir išskiria fermentus, kurie skaido celiuliozę, [kuri labai gerai veikia] tirpale, sako Laughlin.
Mikrobas, kuriuo remiasi įmonė, yra Saccharophagus degradans , Česapiko įlankos pelkėse randama bakterija, kuri ėda negyvas augalines medžiagas ir kietąsias atliekas, suskaidydama jas į gliukozę. 2003 m. Steve'as Hutchesonas Merilendo universiteto ląstelių biologijos ir molekulinės genetikos profesorius ištyrė organizmo genomą ir atrado, kad jame yra fermentų derinys, kuris suardo kietas negyvų augalų ląstelių sieneles ir likusią celiuliozę paverčia cukrumi – dvi vertingos savybės. gamina celiuliozės etanolį. 2006 m. Hutcheson įkūrė Zymetis, kad padidintų mikrobų veikimą iki komercinio masto.
Nuo tada įmonė dirba su atmainomis S. degradans , identifikuojantys fermentų rinkinius, atsakingus už įvairios medžiagos – nuo laikraščių iki negyvų augalų iki kietųjų atliekų – skaidymą. Hutchesonas ir jo kolegos įjungė tam tikrus genus, kad padidintų šių fermentų aktyvumą, ir išjungė kitus genus, kurie kontroliavo slopinamąjį mikrobo elgesį, pavyzdžiui, tuos, kurie liepia jam nustoti maitintis. Dėl to genetiškai modifikuotas organizmas išsiurbia žymiai daugiau fermentų nei įprastai.
Laughlinas ir jo kolegos neseniai išbandė organizmą ir nustatė, kad organizmas sukramtė vieną toną celiuliozės augalinio pluošto, paversdamas minkštimą cukrumi per 72 valandas – šis procesas laukinėje gamtoje paprastai trunka ne vienerius metus. Šiuo metu mes dirbame 24–72 valandų grafiku, sako Laughlin. Tai greičiau ekonominis klausimas, kaip tai padaryti greičiau, bet kokia kaina? Taigi mes dirbame su daugybe apdorojimo protokolų skirtingais laiko intervalais, kad išsiaiškintume optimalų paleidimą.
Bendrovė mikrobą suporuoja su mielių štamu, kuris cukrų paverčia etanoliu, kai mikrobas skaido celiuliozę. „Zymetis“ tikslas – sukurti gamybos padalinius, galinčius pagaminti apie 10 milijonų galonų etanolio per metus – tai palyginti nedidelė produkcija. Tačiau Laughlinas sako, kad mąstymas mažesnis galėtų paskatinti efektyvesnę vietinę etanolio gamybą, ir jis numato bendradarbiauti su popieriaus gamyklomis ir kietųjų atliekų įrenginiais, kad etanolis būtų gaminamas vietoje.
Jei pažvelgtumėte į kukurūzų etanolio gamyklą, tai yra ši didelė stambi gamykla, sako Laughlinas. Geriau paskirstytume mažesnes efektyvias gamyklas tose vietose, kur yra šio pluošto atliekų, ir taip padidiname efektyvumą, galime greičiau patekti į rinką ir nereikės auginti pluošto. . Laughlinas sako, kad bendrovė iki 2010 m. vidurio siekia sukurti bandomąją bendro buvimo vietą su neatskleidžiamu partneriu.
Qteros , biotechnologijų įmonė, įsikūrusi Marlborough mieste, MA, naudoja panašius metodus, kad padidintų celiuliozės ir etanolio gamybą. Tyrėjai kuria mikrobą, kuris sujungia paskutinius du etanolio gamybos etapus: celiuliozę paverčia cukrumi ir cukrų paverčia etanoliu. William Frey, „Qteros“ generalinis direktorius, teigia, kad „Zymetis“ metodas yra pagrindinis iššūkis, siekiant, kad celiuliozės etanolis būtų prieinamas.
Didelė išlaidų dalis yra susijusi su išankstiniu apdorojimu ir fermentų hidrolize, sako Frey. Pramonė ieško technologijų, kurios būtų ekonomiškos ir keičiamos, o mikrobiniai sprendimai gali sumažinti žingsnių skaičių ir išlaidas, ir tai yra didelė dalis.