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O uso dos micróbios na produção do combustível biológico

As alterações climáticas de combate exigem diversas aproximações em indústrias múltiplas. Uma parte chave deste enigma é a pergunta de como nós abastecemos a miríade dos automóveis, dos camiões, e dos processos industriais que põem o mundo moderno. O combustível biológico é uma solução a esta edição e os micróbios estão jogando um papel cada vez mais importante dentro da produção desta fonte do combustível alternativo.

Combustível biológico

Crédito de imagem: Oleksiy Mark/Shutterstock.com

Veículos, indústria, petróleo, e alterações climáticas: Uma edição de pressão

Desde a Revolução Industrial de finais de 18th século, a humanidade viu avanços dramáticos na tecnologia e o standard de vida e uma explosão de população conseqüente. Contudo, este progresso não veio sem seus efeitos prejudiciais. Nós estamos vendo agora uma terra de aquecimento com a incidência aumentada de eventos extremos do tempo, uma perda de habitat e espécie em uma escala nunca vista antes, e os problemas de um mundo superpovoado.

Depois a era vitoriano atrasada, a fonte principal do combustível na indústria foi combustíveis fósseis. Nos primeiros dias do automóvel, havia umas alternativas tais como automóveis vapor-postos e os motores elétricos primitivos. Contudo, nenhuma destes podia competir com a eficiência e o custo de usar o petróleo, especificamente gasolina e diesel.

Para o século 20th inteiro, motor a combustão interna guardarou o balanço. Contudo, enquanto a evidência para alterações climáticas humano-conduzidas se tornou opressivamente, e especialmente o papel da indústria de automóvel dentro dele, ele tornou-se aparente que os meios alternativos de pôr nosso mundo eram urgente necessários.

Os combustíveis fósseis são a força motriz principal atrás das alterações climáticas devido às quantidades maciças de CO2, o gás de estufa principal, que são liberados no mundo inteiro (ao redor 38,1 bilhão toneladas em 2019.) As exaustões do veículo são igualmente a causa principal da poluição atmosférica e a poluição nas cidades no mundo inteiro, que tem um efeito enorme prejudicial na saúde dos povos que vivem neles.

A extremidade do petróleo?

Há igualmente uma outra edição existencial de pressão com combustíveis fósseis. Porque são um recurso finito que não possa ser substituído, a dada altura das reservas futuras não muito distante será executado simplesmente para fora. Em taxas actuais de prostração da reserva, prevê-se extensamente que o petróleo será executado para fora no séculost mid-21, e o carvão será executado para fora para o fim deste século. Isto está dentro da maioria de nossas vidas.

As soluções precisam de ser encontradas a estas edições e mover-se longe dos combustíveis fósseis para combustíveis alternativos e fontes de energia fará uma parte fundamental neles.

Plataforma petrolífera

Crédito de imagem: Maksim Safaniuk/Shutterstock.com

Combustível biológico - uma parte da solução

O combustível biológico é produzido dos organismos vivos e do seu desperdício. O álcool etílico, um combustível biológico geralmente produzido, é feito das plantas da mesma forma como o álcool etílico produzido para o álcool. Algumas das plantas principais usadas na produção do álcool etílico são beterraba, milho, e cana-de-açúcar, devido à grande presença de açúcar que pode então facilmente ser fermentada por micróbios tais como o fermento Saccharomyces Cerevisiae.

Os combustíveis biológicos têm um impacto vastamente reduzido nas alterações climáticas comparadas aos combustíveis fósseis. Os estudos mostraram que o biodiesel reduz emissões do hidrocarboneto por 75-90% e o usar em vez do diesel reduz emissões do monóxido de carbono e da poluição atmosférica-produção as partículas perto ao redor 50%. Igualmente elimina todas as emissões do enxofre.

Contudo, os combustíveis biológicos não são perfeitos. É caro converter a planta no álcool etílico útil. Também, há umas considerações éticas. As grandes quantidades de terra devem ser usadas para produzir o combustível, que reduz a terra disponível para a produção alimentar, que é um problema em países em vias de desenvolvimento com as grandes populações a alimentar. A quantidade de terra necessário igualmente ameaça ecossistemas vitais: Em Brasil, há um interesse muito real que a floresta húmida estará cancelada para crescer o cana-de-açúcar para este aumento da procura.

Argumente-se conseqüentemente por muitos cientistas que produzir o combustível biológico não é desse modo uma solução a longo prazo viável para substituir combustíveis fósseis. Claramente, uma maneira melhor é necessário.

Usando micróbios para produzir o melhor combustível biológico

Os micro-organismos são o assunto do particular destaque em diversos campos científicos diferentes. São abundantes na maioria de ambientes na terra e seu uso está conduzindo uma revolução tecnologico pequena mas significativa. Os micróbios estão sendo usados para produzir o álcool etílico para combustíveis biológicos que é produzido do lignocellulose, de uma mistura da celulose, da hemicelulose, e da lenhina, que compo a parede de pilha da planta.

A enzima que divide a celulose é cellulase. Os cientistas têm investigado fontes desta enzima em diversas espécies microbianas em ambientes diversos. Alguns destes ambientes são incomuns, incluindo os estômagos das térmitas, e o solo encontrou perto dos vulcões.

O solfatarticus de Sulfulobus é um archaeon encontrado em associações vulcânicas perto do Monte Vesúvio. Os pesquisadores têm experimentado recentemente com a alteração genética para melhorar a capacidade deste micróbio para produzir as enzimas necessárias.

O reesei de Trichoderma do fungo é encontrado no solo global. Alimenta segregando quantidades significativas de cellulase. Descoberto originalmente durante WWII, este fungo era responsável para de “a podridão selva” que dividiu a celulose nas barracas e nos uniformes de soldados dos E.U. Uma empresa canadense alterou genetically o fungo para produzir quantidades maiores de palha do cellulase e do converso na glicose, que pode então ser transformada no álcool etílico. Controlaram converter 75% da palha na glicose.

Uma outra solução possível é algas. Estes usam a fotossíntese para transformar o dióxido de carbono no açúcar, que se usam então para produzir lipidos. Usando bioreactores em escala reduzida do laboratório, os cientistas estão usando os lipidos para criar o biodiesel e hidratos de carbono de algas para produzir o bioetanol. Se podem o escalar até níveis industriais, o uso das algas produzir o combustível biológico pode transformar-se uma grande parte da mistura.

Há igualmente o problema do desperdício. Porque a planta usada é incomível - por exemplo, palha - isto é reduzido. Um sistema microbiano para produzir o combustível biológico é conseqüentemente menos desperdiçador, mais ético, e mais barato. Igualmente fornece uma redução significativa no uso e na emissão do gás de estufa.

Micróbios e combustível biológico: Para um futuro mais brilhante

As alterações climáticas, a extremidade do petróleo, a superpopulação, e de uso da terra são problemas existenciais para a raça humana. Com aproximações inovativas tais como o uso dos micróbios produzir melhores combustíveis biológicos, a mitigação das edições tais como estes é certamente possível. Muito mais pesquisa será necessário fornecer estas soluções em uma escala industrial, mas estão cada vez mais dentro de nosso aperto enquanto nós nos movemos para a frente.

Fontes

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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    Davey, Reginald. (2020, September 08). O uso dos micróbios na produção do combustível biológico. News-Medical. Retrieved on October 23, 2020 from https://www.news-medical.net/life-sciences/The-Use-of-Microbes-in-Biofuel-Production.aspx.

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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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