211service.com
Nuo likučių iki energijos
Kalifornijos universiteto Davis miestelį (UC Davis) supančioje dirbamoje žemėje yra milžiniškų kubilų rinkinys, pripildytas alkanų mikrobų. Klaidos ryja kavinių likučius ir nupjautą veją ir paverčia jas biodujomis – daugiausia metanu – kurias galima sudeginti gaminant elektrą arba suspaustas į skystį, kad būtų galima varyti specializuotas transporto priemones. Tačiau mokslininkai mažai žino apie dujas gaminančius mikrobus, gyvenančius reaktoriuose. Tačiau naujas projektas, skirtas mikrobų genomams sekti, galėtų tai pakeisti, leisdamas tyrėjams išsiaiškinti, kaip klaidos atlieka savo virškinimo užduotis, ir pasiūlyti naujų būdų, kaip sukurti produktyvesnius bioreaktorius.
Šių organizmų seka leis mums geriau suprasti, kas yra žaidėjai, kad galėtume geriau kontroliuoti sąlygas arba patobulinti dizainą, kad dar labiau pagerintume atliekų pavertimą biodujomis. Ruihong Zhang , UC Davis bioinžinierius, kuris sukūrė sistemą.
Panašūs bioreaktoriai, žinomi kaip anaerobiniai pūdytuvai, dažniausiai naudojami nuotekų valymo įrenginiuose. Tačiau Zhang bioreaktorius skiriasi, nes jis skirtas dirbti kietoms medžiagoms, tokioms kaip maistas ir kiemo atliekos. Jis veikia 30–50 procentų greičiau nei įprastos sistemos ir yra daug žadantis naujas būdas sumažinti sąvartynuose išmetamų atliekų kiekį, gaminant švarias degimo dujas. (Gamtinės dujos, kurias daugiausia sudaro metanas, į orą išskiria mažiau toksiškų junginių nei benzinas ar dyzelinas.)
Nuo praėjusių metų spalio UC Davis mieste veikia pramoninio dydžio demonstracinis padalinys, paverčiantis aštuonias tonas restoranų atliekų, kavinių likučių ir vejos likučių į 300 000–600 000 litrų biodujų per dieną, kurių pakanka maždaug 80 namų maitinimui. (Davis mieste dujos naudojamos elektrai ir maitina netoliese esančią nuotekų valymo įrenginį.)
Vis dėlto mokslininkai mažai žino apie mikrobus, kurie atliekas paverčia dujomis. Gamtoje mikrobai, kurie skaido organines atliekas ir gamina metaną, egzistuoja labai sudėtingoje anaerobinėje bendruomenėje, o atskirus izoliatus iš bendruomenės sunku auginti, sakoma. Jimas Bristow , bendruomenės sekos programos vadovas Energetikos departamento Jungtiniame genomo institute, Walnut Creek, CA. Tačiau per pastaruosius dvejus metus greitesni ir pigesni genų sekos nustatymo metodai mikrobiologams pasiūlė naują įrankį mikrobų bendruomenėms tirti. Mokslininkai gali išskirti DNR iš bioreaktoriaus dumblo lašo ir sukurti genų seką visai mikrobų bendruomenei. Jungtinis genomo institutas kitais metais naudos šį metodą mikrobų genomams Zhang viryklėje nustatyti.
Rezultatai turėtų atskleisti bioreaktoriuje gyvenančių mikrobų tipus ir vyraujančių genų tipus. Tyrėjai taip pat galės ištirti, kaip bendruomenė keičiasi esant skirtingoms temperatūroms ir rūgštims, o tai gali drastiškai pakeisti sistemos efektyvumą. Norime palyginti, kokių mikrobų yra skirtingomis sąlygomis, ir pabandyti išsiaiškinti, kodėl vienas [sąlygų rinkinys] veikia geriau nei kitas, sako Martinas Wu UC Davis genetikas, kuris vadovaus projekto genomikos daliai.
Zhang bendradarbiavo su Onsight Biosystems , Daviso paleisties, sistemos komercializavimui. Ji sako, kad technologija sulaukė maisto gamintojų ir savivaldybių susidomėjimo.