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L'utilisation des microbes dans la production de combustible organique

Le changement climatique de combat exige plusieurs approches dans des industries multiples. Une pièce principale de ce puzzle est la question de la façon dont nous alimentons la myriade d'automobiles, de camions, et de processus industriels qui actionnent le monde moderne. Le combustible organique est une solution à cette édition et les microbes jouent de plus en plus un rôle majeur dans la production de cette source de combustible de substitution.

Combustible organique

Crédit d'image : Repère d'Oleksiy/Shutterstock.com

Véhicules, industrie, pétrole, et changement climatique : Une édition appuyante

Depuis la Révolution Industrielle des 18 tardifsth siècle, l'humanité a vu des avances spectaculaires en technologie et le niveau de vie et une explosion démographique conséquente. Cependant, ce progrès n'est pas venu sans ses effets dommageables. Nous voyons maintenant une terre de réchauffement avec l'incidence accrue des événements extrêmes de conditions météorologiques, une perte d'habitat et substance sur une échelle non jamais vue avant, et les problèmes d'un monde surpeuplé.

Depuis l'ère victorienne tardive, la source principale d'essence dans l'industrie a été des combustibles fossiles. Dans les premiers temps de l'automobile, il y avait des solutions de rechange telles que les automobiles vapeur vapeur et les engines électriques primitives. Cependant, ni l'un ni l'autre de ces derniers n'a pu concurrencer le rendement et le coût de pétrole d'emploi, particulièrement essence et diesel.

Pour le siècle 20th entier, le moteur à combustion interne a retenu le balancement. Cependant, pendant que la preuve pour le changement climatique humain humain devenait primordialement, et particulièrement le rôle de l'industrie automobile dans lui, il est devenu apparent que des moyens alternatifs d'actionner notre monde ont été eus un besoin urgent.

Les combustibles fossiles sont la force d'entraînement principale derrière le changement climatique dû aux quantités massives de Co2, le gaz à effet de serre principal, qui sont mondiales relâché (environ 38,1 milliards de tonnes en 2019.) Les échappements de véhicule sont également la cause principale du brouillard enfumé et une pollution dans les villes mondiales, qui exerce un effet énormement dommageable sur la santé des gens qui vivent dans eux.

L'extrémité de pétrole ?

Il y a également une autre édition existentielle appuyante avec des combustibles fossiles. Puisqu'ils sont un moyen fini qui ne peut pas être remonté, à un moment des futures réserves pas trop éloignées s'épuisera simplement. Aux taux actuels d'épuisement de réserve, on le prévoit largement que le pétrole s'épuisera au sièclest mid-21, et le charbon s'épuisera vers la fin de ce siècle. C'est dans la plupart de nos vies.

Des solutions doivent être trouvées à ces éditions et l'éloignement des combustibles fossiles vers les combustibles de substitution et les sources d'énergie jouera une partie fondamentale dans eux.

Plate-forme pétrolière

Crédit d'image : Maksim Safaniuk/Shutterstock.com

Combustible organique - une partie de la solution

Le combustible organique est produit à partir des organismes vivants et de leurs rebuts. L'éthanol, un combustible organique couramment produit, est effectué à partir des centrales de la même manière que l'éthanol a produit pour l'alcool. Certaines des centrales principales utilisées dans la production d'éthanol sont betterave à sucre, maïs, et canne à sucre, due à la grande présence du sucre qui peut alors être facilement fermentée par des microbes tels que les saccharomyces cerevisiae de levure.

Les combustibles organiques ont un choc énormément réduit sur le changement climatique comparé aux combustibles fossiles. Les études ont prouvé que le biodiesel réduit des émissions d'hydrocarbure de 75-90% et l'emploi de lui au lieu du diesel réduit des émissions du monoxyde de carbone et des particules producteurs de brouillard par environ 50%. Il élimine également toutes les émissions de soufre.

Cependant, les combustibles organiques ne sont pas parfaits. Il est cher de convertir la matière végétale en éthanol utilisable. En outre, il y a des considérations éthiques. Un grand nombre de cordon doit être employé pour produire l'essence, qui réduit le cordon procurable pour la production alimentaire, qui est un problème dans les pays en développement avec de grandes populations à alimenter. La quantité de cordon requise également menace des écosystèmes indispensables : Au Brésil, il y a très une véritable affaire que la forêt tropicale sera libérée pour cultiver la canne à sucre pour cette demande croissante.

Beaucoup de scientifiques discute pour cette raison lui que la production du combustible organique n'est pas de cette manière une solution à long terme viable pour remonter des combustibles fossiles. Clairement, une meilleure voie est nécessaire.

Utilisant des microbes pour produire un meilleur combustible organique

Les micro-organismes sont le sujet de l'accent particulier dans plusieurs différents domaines scientifiques. Ils sont abondants dans la plupart des environnements sur terre et leur utilisation pilote une petite mais significative révolution technique. Des microbes sont employés pour produire l'éthanol pour des combustibles organiques qui est produit à partir du lignocellulose, d'un mélange de cellulose, de l'hémicellulose, et de la lignine, qui compose la paroi cellulaire de centrale.

L'enzyme qui décompose la cellulose est cellulase. Les scientifiques avaient vérifié des sources de cette enzyme dans plusieurs substances microbiennes dans de divers environnements. Certains de ces environnements sont exceptionnels, y compris les estomacs des termites, et la saleté a trouvé près des volcans.

Le solfatarticus de Sulfulobus est un archaeon trouvé dans les gisements volcaniques près du mont Vésuve. Les chercheurs avaient récent expérimenté avec la modification génétique pour améliorer la capacité de ce microbe de produire les enzymes nécessaires.

Le reesei de Trichoderma de champignon est trouvé dans la saleté mondial. Il alimente en sécrétant des quantités significatives de cellulase. Initialement découvert pendant le WWII, ce champignon était responsable de la « putréfaction de jungle » qui a décomposé la cellulose dans les tentes et des uniformes des soldats des USA. Une compagnie canadienne a génétiquement modifié le champignon pour produire de plus grandes quantités de paille de cellulase et de converti dans le glucose, qui peut alors être transformé en éthanol. Ils sont parvenus à convertir 75% de la paille en glucose.

Une autre solution possible est des algues. Celles-ci emploient la photosynthèse pour transformer le dioxyde de carbone en sucre, qu'elles emploient alors pour produire des lipides. Utilisant les bioréacteurs à petite échelle de laboratoire, les scientifiques emploient les lipides pour produire le biodiesel et les hydrates de carbone d'algues pour produire le bioéthanol. S'ils peuvent l'écailler jusqu'aux niveaux industriels, l'utilisation des algues de produire le combustible organique peut devenir une grande partie du mélange.

Il y a également le problème des rebuts. Pendant que la matière végétale employait est non comestible - par exemple, paille - ceci est réduite. Un système microbien pour produire le combustible organique est pour cette raison moins inutile, plus éthique, et meilleur marché. Il fournit également une réduction significative dans l'émission d'utiliser-et de gaz à effet de serre.

Microbes et combustible organique : Vers un contrat à terme plus lumineux

Le changement climatique, l'extrémité de pétrole, la surpopulation, et l'utilisation des terres sont des problèmes existentiels pour la race humaine. Avec des approches novatrices telles que l'utilisation des microbes de produire de meilleurs combustibles organiques, l'atténuation des éditions de ce type est en effet possible. Beaucoup plus de recherche sera nécessaire pour fournir ces solutions sur une échelle industrielle, mais elles sont de plus en plus dans notre prise pendant que nous avançons.

Sources

Last Updated: Sep 8, 2020

Reginald Davey

Written by

Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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Comments

  1. Monty Arch Monty Arch United States says:

    CO2 is not a driver of climate change. Stick to microbiology.

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