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L'uso dei microbi nella produzione del combustibile biologico

Il mutamento climatico di combattimento richiede parecchi approcci nelle industrie multiple. Un pezzo chiave di questo puzzle è la domanda di come riforniamo la miriade di combustibile delle automobili, dei camion e dei processi industriali che alimentano il mondo moderno. Il combustibile biologico è una soluzione a questa emissione ed i microbi stanno svolgendo un ruolo sempre più importante all'interno della produzione di questa sorgente del combustibile alternativo.

Combustibile biologico

Credito di immagine: Segno/Shutterstock.com di Oleksiy

Veicoli, industria, petrolio e mutamento climatico: Un'emissione stampante

Dalla rivoluzione industriale dei 18 recentith secolo, l'umanità ha veduto gli avanzamenti drammatici nella tecnologia ed il tenore di vita e un'esplosione demografica conseguente. Tuttavia, questo progresso non è venuto senza sui effetti offensivi. Ora stiamo vedendo una terra di riscaldamento con l'incidenza aumentata degli eventi estremi del tempo, di una perdita di habitat e di specie su un disgaggio non veduto mai prima e dei problemi di un mondo sovrappopolato.

Fin dall'era vittoriana tarda, la sorgente principale del combustibile nell'industria è stata combustibili fossili. Negli inizi dell'automobile, c'erano alternative quali le automobili vapore a forza ed i motori elettrici primitivi. Tuttavia, nessuni di questi hanno potuto fare concorrenza al risparmio di temi ed alle spese per il petrolio dell'utilizzazione, specificamente benzina e diesel.

Per l'intero secoloth 20, il motore a combustione interna ha tenuto l'ondeggiamento. Tuttavia, mentre la prova per da mutamento climatico guidato da umana è diventato in modo schiacciante e particolarmente il ruolo dell'industria di automobile all'interno di, è diventato evidente che i mezzi alternativi di potenza del nostro mondo sono stato necessari urgentemente.

I combustibili fossili sono la forza motrice principale dietro mutamento climatico dovuto le quantità enormi di CO2, il gas serra principale, che sono rilasciati universalmente (intorno 38,1 miliardo tonnellate nel 2019.) Gli scarichi del veicolo sono egualmente la causa principale di smog ed inquinamento in città universalmente, che ha un effetto enorme offensivo sulla salubrità della gente che vive in loro.

L'estremità di petrolio?

C'è egualmente un'altra emissione esistenziale stampante con i combustibili fossili. Poiché sono una risorsa limitata che non può essere sostituita, ad alcune riserve del punto in un futuro non troppo lontano si esaurirà semplicemente. Alle tariffe correnti di svuotamento della riserva, ampiamente è preveduto che il petrolio si esaurirà nel secolost mid-21 ed il carbone si esaurirà per la fine di questo secolo. Ciò è all'interno della maggior parte delle nostre vite.

Le soluzioni devono essere trovate a queste emissioni ed avanzare a partire dai combustibili fossili verso i combustibili alternativi e le fonti di energia farà una parte fondamentale loro.

Impianto offshore

Credito di immagine: Maksim Safaniuk/Shutterstock.com

Combustibile biologico - una parte della soluzione

Il combustibile biologico è prodotto dagli organismi viventi e dal loro spreco. L'etanolo, un combustibile biologico comunemente prodotto, è fatto dagli impianti come l'etanolo ha prodotto per l'alcool. Alcuni degli impianti principali utilizzati nella produzione dell'etanolo sono barbabietola da zucchero, mais e canna da zucchero, dovuto la grande presenza di zucchero che può poi essere fermentata facilmente dai microbi quale il saccharomyces cerevisiae del lievito.

I combustibili biologici hanno un impatto notevolmente diminuito su mutamento climatico confrontato ai combustibili fossili. Gli studi hanno indicato che il biodiesel riduce le emissioni dell'idrocarburo di 75-90% ed usando invece di diesel diminuisce le emissioni di monossido di carbonio e del particolato producente smog vicino intorno 50%. Egualmente elimina tutte le emissioni dello zolfo.

Tuttavia, i combustibili biologici non sono perfetti. È costoso da convertire la materia vegetale in etanolo utilizzabile. Inoltre, ci sono considerazioni etiche. Un gran numero di sbarco deve essere usato per produrre il combustibile, che diminuisce lo sbarco disponibile per produzione alimentare, che è un problema in paesi in via di sviluppo con le grandi popolazioni da alimentare. La quantità di sbarco stata necessaria anche minaccia gli ecosistemi vitali: Nel Brasile, c'è una preoccupazione molto reale che la foresta pluviale sarà rimossa per coltivare la canna da zucchero per questa domanda crescente.

Quindi è discusso da molti scienziati che produrre il combustibile biologico in questo modo non è una soluzione a lungo termine possibile per sostituire i combustibili fossili. Chiaramente, un migliore modo è necessario.

Facendo uso dei microbi per produrre migliore combustibile biologico

I microorganismi sono l'argomento di attenzione particolare in vari campi scientifici. Sono abbondanti nella maggior parte dei ambienti su terra ed il loro uso sta guidando per piccolo ma giro di motore tecnologico significativo. I microbi stanno usandi per produrre l'etanolo per i combustibili biologici è prodotto da lignocellulose, da una miscela di cellulosa, da un'emicellulosa e da una lignina, che compongono la parete di cellula vegetale.

L'enzima che riparte la cellulosa è cellulasi. Gli scienziati stanno studiando le sorgenti di questo enzima in parecchie specie microbiche nei diversi ambienti. Alcuni di questi ambienti sono insoliti, compreso gli stomaci delle termiti ed il terreno ha trovato vicino ai vulcani.

Il solfatarticus di Sulfulobus è un archaeon trovato in raggruppamenti vulcanici vicino al Vesuvio. I ricercatori recentemente stanno sperimentando con modifica genetica per migliorare la capacità di questo microbo di produrre gli enzimi necessari.

Il reesei di Trichoderma del fungo è trovato in terreno globalmente. Alimenta secernendo le quantità significative di cellulasi. Originalmente scoperto durante il WWII, questo fungo era responsabile “della putrefazione di giungla„ che ha ripartito la cellulosa in tende e uniformi dei soldati degli Stati Uniti. Una società canadese geneticamente ha modificato il fungo per produrre le più grandi quantità di paglia del convertito e della cellulasi in glucosio, che può poi trasformarsi in etanolo. Sono riuscito a convertire 75% della paglia in glucosio.

Un'altra soluzione possibile è alghe. Questi usano la fotosintesi per trasformare l'anidride carbonica nello zucchero, che poi usano per produrre i lipidi. Facendo uso dei bioreattori su scala ridotta del laboratorio, gli scienziati stanno usando i lipidi per creare il biodiesel ed i carboidrati d'alghe per produrre il bioetanolo. Se possono sottoporrlo a operazioni di disgaggio fino ai livelli industriali, l'uso delle alghe produrre il combustibile biologico può trasformarsi in in una grande parte della miscela.

C'è egualmente il problema di spreco. Poichè la materia vegetale usata è non commestibile - per esempio, paglia - questo è diminuito. Un sistema microbico per produrre il combustibile biologico è quindi meno dispendioso, più etico e più economico. Egualmente fornisce una riduzione significativa dell'uso e dell'emissione del gas serra.

Microbi e combustibile biologico: Verso un futuro più luminoso

Il mutamento climatico, l'estremità di petrolio, la sovrappopolazione e l'utilizzazione delle terre sono problemi esistenziali per la razza umana. Con gli approcci innovatori quale l'uso dei microbi produrre i migliori combustibili biologici, la diminuzione delle emissioni come questi è effettivamente possibile. La molto più ricerca sarà necessaria fornire queste soluzioni su un disgaggio industriale, ma sono sempre più all'interno della nostra stretta mentre ci muoviamo in avanti.

Sorgenti

Last Updated: Sep 8, 2020

Reginald Davey

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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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