وجد العلماء في جامعة ولاية ميشيغان طريقة للميكروبات للعمل معا لزيادة إنتاج النفط الحيوي.
وهناك دليل جديد على هذا المفهوم ، نشر في مجلة Biotechnology for Biofuels ، وهو عبارة عن منصة إنتاج الوقود الحيوي التي تستخدم طحالب بحرية وفطريات التربة ، مما يقلل من تكاليف الزراعة وتلقيها. زيادة الإنتاجية ، هذه العوامل حاليا تعوق الاستخدام الواسع النطاق للوقود الحيوي.
يمكن أن تنتج الطحالب و Pseudomonas aeruginosa و Fungi دهونًا بشرية ، على سبيل المثال ، يمكن أن توفر مكونات لمنتجات مثل الوقود الحيوي الذي يعمل بالطاقة ، وأوميجا 3 لصحة القلب. (أوميغا 3) مكون من الأحماض الدهنية.
عندما وضع العلماء الجسمين في نفس البيئة ، شكلت الطحالب الصغيرة المرتبطة بالفطر كتلة جسيمات كبيرة مرئية للعين المجردة ، وتسمى طريقة البلمرة هذه بـالتبريد الحيوي.
عندما يتم حصادها معًا ، تنتج هذه الكائنات المزيد من الزيت أكثر من زراعتها وحصادها بشكل منفصل.
وقال دو زيان ، وهو باحث مساعد وباحث مساعد في قسم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية: "نستخدم مخلوقات طبيعية ذات تقارب قوي. إن غلة الطحالب عالية ، والفطريات التي نستخدمها بالنسبة لنا". إنه ليس سامًا أو صالحًا للأكل. "هذه فطريات التربة الشائعة جدًا التي يمكن العثور عليها في الفناء الخلفي.
الملاحظة التجريبية وتحليل البيانات ناقش الباحثون مزايا أخرى لاكتشاف أنظمة الوقود الحيوي ، بما في ذلك:
الاستدامة ، لأنها لا تعتمد على الوقود الأحفوري ، فالفاكهة تنمو على مياه الصرف الصحي أو مخلفات الطعام ، بينما تنمو الطحالب في مياه البحر.
- توفير التكاليف ، لأن الكثير من الطحالب والفطريات يتم التقاطها بسهولة باستخدام أدوات بسيطة ، مثل الشبكة.
- من السهل التوسع ، لأن هذه الكائنات هي سلالات برية غير معدلة وراثيا ، فهي لا تشكل خطراً من العدوى في أي بيئة تتلامس معها.
كما ناقش الباحثون كيفية تناول النتائج التي توصلوا إليها مسألتين تعوقان إنتاج الوقود الحيوي.
تعتبر البيوفولات الحيوية منهجًا جديدًا نسبيًا ، فغالبًا ما تعتمد أنظمة الوقود الحيوي على نوع واحد ، مثل الطحالب ، ولكنها مقيدة بالإنتاجية وقضايا التكلفة ، وتنشأ المشكلة الأولى بسبب انخفاض إنتاج النفط الذي يعتمد فقط على الطحالب.
"عندما يعوق نمو الطحالب عن طريق الضغوط البيئية مثل نقص النيتروجين ، فإنها يمكن أن تنتج كميات كبيرة من النفط." إن الطريقة الأكثر شعبية لزيت الطحالب في المختبر هي الخلايا الثقافية إلى مستويات عالية الكثافة ، ثم عن طريق الطرد المركزي والعديد طريقة الغسل تفصل الخلايا عن العناصر الغذائية وتترك الخلايا في حالة التجويع. "تتضمن هذه الطريقة العديد من الخطوات والوقت والعمل ، وهي غير مناسبة للإنتاج الصناعي."
تستخدم هذه الطريقة الجديدة الأمونيا لإطعام الطحالب ، التي هي مصدر النيتروجين الذي يمكن للطحالب أن تستخدمه بسرعة في النمو ، ومع ذلك ، يتم التحكم في إمداد الأمونيا بشكل مصطنع ، مما يسمح للطحالب بإنتاج أقصى كثافة للخلية ودخول المجاعة بالنتروجين بشكل تلقائي. يمكن أن يؤدي الرصد الدقيق لإمدادات النيتروجين إلى زيادة إنتاج النفط الحيوي وخفض التكاليف.
المشكلة الثانية هي ارتفاع تكلفة إنتاج النفط لأن الطحالب صغيرة وصعبة في التجميع ، وقد تصل تكلفة إنتاج النفط إلى 50٪ من تكلفة إنتاج النفط الحيوي.
وقال دو: "بالتبادل البيولوجي ، يمكن حصاد مجاميع الفطريات والطحالب بسهولة باستخدام أدوات بسيطة وغير مكلفة".
وبالنظر إلى المستقبل ، يأمل العلماء في استخدام هذا النظام لإنتاج الوقود الحيوي على نطاق واسع ، كما أنهم يعرفون أن الجينوم بأكمله لهذين الجسمين يمكن تحسينه باستخدام الهندسة الوراثية.
تجري الدراسة حاليا في مختبرات Christoph Benning و Gregory Bonito.
التقرير الأصلي: https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-018-1172-2
