นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกนพบวิธีที่จะทำให้จุลินทรีย์ที่ทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงผลผลิตไบโอน้ำมัน
หลักฐานใหม่ของแนวคิดนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน "เทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพ" ( "เทคโนโลยีชีวภาพสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพ") นิตยสารซึ่งเป็นแพลตฟอร์มการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสองชนิดของสาหร่ายทะเลและเชื้อราในดิน. จะช่วยลดค่าใช้จ่ายของการปลูกและได้รับการ การผลิตที่เพิ่มขึ้นปัจจัยเหล่านี้กำลังขัดขวางการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอย่างแพร่หลาย
สาหร่ายทะเลขนาดเล็ก Pseudomonas aeruginosa และเชื้อรา Mortierella สามารถผลิตน้ำมันที่ใช้สำหรับมนุษย์. ตัวอย่างเช่นพวกเขาสามารถให้เนื้อหาที่จะใช้พลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพยานยนต์และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เช่นเดียวกับสุขภาพหัวใจโอเมก้า 3 (omega-3) เป็นส่วนประกอบของกรดไขมัน
เมื่อนักวิทยาศาสตร์วางสิ่งมีชีวิตทั้งสองไว้ในสภาพแวดล้อมเดียวกันสาหร่ายขนาดเล็กที่ติดกับเชื้อราจะสร้างมวลอนุภาคขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าวิธีนี้เรียกว่าการวิเคราะห์ทางชีวภาพ (bioflocculation)
สิ่งเหล่านี้สามารถผลิตน้ำมันได้มากกว่าที่พวกมันจะปลูกและเก็บเกี่ยวแยกต่างหาก
Du Zhiyan นักวิจัยและผู้ช่วยวิจัยในภาควิชาชีวเคมีและชีววิทยาระดับโมเลกุลกล่าวว่า "เราใช้สิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกัน" ผลผลิตสาหร่ายมีค่าสูงเชื้อราที่เราใช้สำหรับเรา มันไม่เป็นพิษหรือกินได้ 'นี่คือเชื้อราในดินทั่วไปที่สามารถพบได้ในสนามหลังบ้านของคุณ
การสังเกตการณ์เชิงทดลองและการวิเคราะห์ข้อมูล นักวิจัยได้กล่าวถึงข้อดีอื่น ๆ ในการค้นพบระบบเชื้อเพลิงชีวภาพ ได้แก่ :
- ความยั่งยืนเพราะมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลเชื้อราเติบโตในสิ่งปฏิกูลหรืออาหารตกค้างในขณะที่สาหร่ายเติบโตในน้ำทะเล
ประหยัดค่าใช้จ่ายเนื่องจากสาหร่ายและเชื้อราสามารถจับได้ง่ายด้วยเครื่องมือง่ายๆเช่นตาข่าย
- ง่ายต่อการขยายตัวเนื่องจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นสายพันธุ์ที่ไม่ได้ดัดแปลงพันธุกรรมพวกเขาไม่เสี่ยงต่อการติดเชื้อในสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับสิ่งเหล่านี้
นักวิจัยยังได้หารือถึงการค้นพบของพวกเขาในประเด็นสองประเด็นที่เป็นอุปสรรคต่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
Bioflocculation เป็นวิธีการที่ค่อนข้างใหม่ระบบเชื้อเพลิงชีวภาพมักพึ่งพาหนึ่งชนิดเช่นสาหร่าย แต่ปัญหาเหล่านี้ถูก จำกัด ด้วยปัญหาด้านผลผลิตและต้นทุนปัญหาแรกเกิดขึ้นเนื่องจากการผลิตน้ำมันต่ำที่ใช้เพียงสาหร่ายเท่านั้น
"เมื่อสาหร่ายเจริญเติบโตเป็นอุปสรรคต่อความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมเช่นการขาดไนโตรเจนก็จะสามารถผลิตน้ำมันได้เป็นจำนวนมาก" วิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของน้ำมันสาหร่ายในห้องปฏิบัติการคือการเพาะเลี้ยงเซลล์ให้มีความหนาแน่นสูงโดยการหมุนเหวี่ยงและหลาย ๆ วิธีการล้างจะแยกเซลล์ออกจากสารอาหารและทำให้เซลล์อยู่ในภาวะขาดอาหารวิธีนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนเวลาและแรงงานจำนวนมากและไม่เหมาะสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรม
วิธีใหม่นี้ใช้แอมโมเนียในการเลี้ยงสาหร่ายซึ่งเป็นแหล่งของไนโตรเจนที่สาหร่ายสามารถใช้ในการเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตามปริมาณแอมโมเนียจะถูกควบคุมโดยเทียมช่วยให้สาหร่ายสามารถสร้างความหนาแน่นของเซลล์ได้มากที่สุดและทำให้เกิดความหิวโอนไนโตรเจนโดยอัตโนมัติ การตรวจสอบการจัดหาไนโตรเจนอย่างใกล้ชิดสามารถเพิ่มการผลิตน้ำมันชีวภาพและลดต้นทุนได้
ปัญหาที่สองคือต้นทุนการผลิตน้ำมันสูงเนื่องจากสาหร่ายมีขนาดเล็กและยากที่จะเก็บรวบรวมต้นทุนการผลิตน้ำมันอาจสูงถึง 50% ของต้นทุนการผลิตน้ำมันชีวภาพ
"โดยการคำนวณทางชีวภาพการรวมตัวของเชื้อราและสาหร่ายสามารถเก็บเกี่ยวได้ง่ายด้วยเครื่องมือราคาประหยัดและง่าย" นายดูกล่าว
มองไปข้างหน้านักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้ระบบนี้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพในระดับมากพวกเขายังรู้ด้วยว่าจีโนมทั้งสองของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถปรับปรุงได้โดยใช้วิศวกรรมทางพันธุกรรม
การศึกษากำลังดำเนินการอยู่ในห้องทดลองของ Christoph Benning และ Gregory Bonito
รายงานต้นฉบับ: https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-018-1172-2
