تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - پالایشگاهی در درون باکتریها!(سوخت زیستی برای صنعت برق و نیروگاه)

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

پالایشگاهی درون باکتری

دستاوردهای تازه سوخت های زیستی

مترجم: عبدالله مصطفایی

اگر به دور و بر خود توجه کنیم می توانیم ببینیم که باکتری ها مسوول اکثر مسمومیت های غذایی در جهان هستند. برای مثال در مورد آلودگی گوشت می توانید مقاله «نگاهی به شیوه های مقابله با آلودگی گوشت در کشورهای پیشرفته» در روزنامه اعتماد مورخ 6/11/88 را مطالعه کنید.

با این وجود دانشمندان توانسته اند باکتری ها را به کارخانه های بیولوژیک برای تولید مواد شیمیایی، داروها و به تازگی نیز پالایشگاه سوخت تبدیل کنند. آقای «کیسلینگ» دانش آموخته مهندسی شیمی در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی است. او و همکارانش با دستکاری ژنتیکی باکتری اشریشیا کلی (E.coli) توانسته اند از شکر موجود در گیاهان، سوخت بیودیزل و دیگر انواع هیدروکربن ها را تولید کنند. قابل ذکر است که این باکتری در روده موجودات زنده به وفور وجود دارد. نتایج این تحقیق در نشریه «نیچر» مورخ 28 ژانویه 2010 چاپ شده است. «کیسلینگ» در این باره می گوید: «ما ژن هایی را به خدمت گرفتیم که می توانند بیودیزل (استرهای اسید چرب و بیواتانول) را مستقیماً تولید کنند.» او می افزاید: «این سوخت را که توسط باکتری «ای کلی» تولید شده است، می توان مستقیم مورد استفاده قرار داد. این در حالی است که چربی ها و روغن های حاصل از گیاهان در روش های سابق را باید ابتدا استری کرد و سپس به مصرف رساند.» احتمالاً نکته مهم تر آن است که محققان، ژن هایی را وارد این باکتری کرده اند که امکان ترشح آنزیم هایی را فراهم می آورد که می توانند ترکیبات پیچیده تر مانند سلولز (همی سلولز) گیاهان را شکسته و شکر مورد نیاز این فرآیند را تولید کنند. «کیسلینگ» معتقد است: «این ارگانیسم می تواند سوخت را از شکرهای خیلی ارزان تر مثل مواد سلولزی نیز تولید کند.»

این باکتری مستقیماً بیودیزل ترشح می کند به نحوی که بر بالای مخزن تخمیر شناور می شود و دیگر به فرآیندهایی مثل تقطیر و دیگر امور خالص سازی نیازی نیست چون مثلاً در بیودیزل حاصل از جلبک باید به هر نحو ممکن، ابتدا سلول را بشکنید تا روغن آن خارج شود. (علاقه مندان به سوخت حاصل از جلبک می توانند به مقاله مزیت های استفاده از جلبک برای تولید انرژی در روزنامه اعتماد مورخ 10/5/1388 مراجعه کنند.) لازم به ذکر است مبحث تبدیل «ای کلی» به پالایشگاه تولید بیودیزل سلولزی، در گروه علم «زیست شناسی سنتزی» دسته بندی می شود. برای این کار «کیسلینگ» و همکارانش از باکتری های «Clostridium Stercorarium» و «Bacteroides Ovatus» که در خاک و روده موجودات گیاه خوار به فراوانی وجود دارند، ژن هایی تولید کردند که می توانند آنزیم های مورد نیاز برای شکستن سلولز را تحصیل کنند. این تیم سپس یک کد ژنتیکی خارجی را نیز به صورت یک آمینواسید با رشته کوتاه، به باکتری داخل کردند تا به سلول های متحول شده «اشریشیا کلی» سیستمی را القا کند که سلولز گیاهی را به شکر تبدیل کرده و باکتری نیز این شکر را به بیودیزل بدل سازد.

این فرآیند برای تولید هیدروکربن هایی با حداقل 12 کربن مناسب است که برای سوخت دیزل و حتی سوخت جت مناسب است ولی برای سوختی مثل بنزین که کربن های کمتری دارد، مناسب نیست. «کیسلینگ» متذکر می شود: «در بنزین هیدروکربن های کوتاه تر مثلاً با هشت کربن و شاخه جانبی زیاد وجود دارد ولی دیزل و سوخت جت از هیدروکربن های با رشته بزرگ تر و شاخه های کمتر تشکیل شده اند. البته راه هایی برای تولید بنزین در این سیستم نیز وجود دارد که ما در حال تحقیق روی این فناوری ها هستیم.»

گذشته از این مسائل، کشور امریکا به تنهایی سالانه بالغ بر 530 میلیارد لیتر بنزین را به مصرف می رساند و این عدد در مقابل مصرف 5/7 میلیارد لیتری بیودیزل است. این محقق قبلاً محاسبه کرده بود که اگر حدود 5/40 میلیون هکتار از اراضی این کشور به زیر کشت گیاه «میسکانتوس گیگانتیوس» (یک گیاه آسیایی با ارتفاع بیش از سه متر) برود و از این میکروب های دستکاری شده ژنتیکی نیز استفاده شود، می توان تمامی سوخت مورد نیاز بخش حمل و نقل امریکا را تولید کرد. البته این اراضی فقط یک چهارم اراضی مستعد امریکا را تشکیل می دهد. باکتری «اشریشیا کلی» محتمل ترین گزینه برای چنین اموری است چون ارگانیسمی است که بیشترین پژوهش روی آن صورت گرفته و مقاوم ترین گزینه نیز به شمار می رود. «کیسلینگ» می گوید: «این باکتری به خوبی دستکاری های ژنتیکی را تحمل کرده و قابلیت های خیره کننده ای دارد چون همه ارگانیسم ها برای حیات به اسیدهای چرب در غشای سلولی نیاز دارند و اگر شما قسمتی از این اسید چرب را بردارید، آنها مشغول بیوسنتز اسید چرب می شوند تا این کاهش را جبران کنند.» البته سرعت رشد باکتری اشریشیا کلی نیز زیاد است مثلاً سرعت تکثیر آن سه برابر سرعت تکثیر مخمر و 50 برابر مایکوپلاسما و 100 برابر میکروب های کشاورزی است. آقای «چرچ» متخصص ژنتیک در دانشکده پزشکی هاروارد است. البته او در این تحقیق شرکت نداشته است ولی بیان می دارد: «این باکتری می تواند در شوینده ها یا حتی بنزین نیز زنده بماند ولی بسیاری از موجودات زنده قادر به این کار نیستند. به علاوه دستکاری آن نیز نسبتاً آسان است. ضمناً سریعاً می توان این باکتری را به کارخانه ای برای تولید مواد آلی بدل کرد. این باکتری به شما قدرت می دهد به تولید هر نوع ماده آلی در سیستم های بیولوژیکی فکر کنید.»

در اینجا این ایده وجود دارد که بیودیزل به صورت ناپیوسته و از یک کلنی خاص و براساس قابلیت طبیعی این باکتری تولید شود و پس از تولید سوخت آن، باکتری معدوم شود و یک کلنی دیگر به کار گرفته شود. «کیسلینگ» علت این کار را «به حداقل رساندن احتمال جهش ژنتیکی در یک میکروب» می داند تا به این وسیله بتوان از زنده ماندن باکتری و فرار آن و تاثیرات بعدی آن جلوگیری کرد.

البته این فرآیند در مقایسه با دیگر فرآیندها، مناسب ترین روش برای تولید سوخت زیستی به شمار نمی رود چون به صورت تئوریک فقط می تواند از10 درصد شکر بهره برداری کند. «کیسلینگ» می گوید: «زمانی که به عدد 80 تا 90 درصد دست یابیم، آنگاه این فرآیند تجاری می شود. به علاوه ما نیز تصمیم داریم در مقیاس بالااین کار را انجام دهیم مثلاً تولید را در مخازن صد هزار لیتری به انجام برسانیم تا بتوان سوخت زیستی میکروبی را باور کرد.» با این وجود در همین شرایط نیز چندین شرکت همانند شرکت Ls9 و Gevo و نیز شرکت Amyris Biotechnologies (که توسط «کیسلینگ» پایه گذاری شده است) مشغول فعالیت روی تولید این سوخت در مقیاس های زیاد هستند.


منبع:http://njavan.com/forum/showthread.php?t=90099

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :