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El uso de microbios en la producción del combustible biológico

El cambio de clima de combate requiere varias aproximaciones en industrias múltiples. Un pedazo dominante de este rompecabezas es la cuestión de cómo aprovisionamos de combustible la miríada de automóviles, de camiones, y de los procesos industriales que mueven por motor el mundo moderno. El combustible biológico es una solución a esta entrega y los microbios están desempeñando un papel cada vez más importante dentro de la producción de esta fuente del combustible alternativo.

Combustible biológico

Haber de imagen: Marca/Shutterstock.com de Oleksiy

Vehículos, industria, aceite, y cambio de clima: Una entrega que prensa

Desde la Revolución industrial de finales de 18th siglo, la humanidad ha visto avances en tecnología dramáticos y el nivel de vida y una explosión de población consiguiente. Sin embargo, este progreso no ha venido sin sus efectos perjudiciales. Ahora estamos viendo una tierra que se calienta con la incidencia creciente de acciones extremas del tiempo, una baja del hábitat y especie en una escala nunca vista antes, y los problemas de un mundo superpoblado.

Desde entonces la última era victoriana, la fuente principal del combustible en la industria ha sido combustibles fósiles. En los primeros días del automóvil, había opciones tales como automóviles vapor-movidos por motor y motores eléctricos primitivos. Sin embargo, ningunos de éstos podían competir con la eficiencia y el costo de aceite que usaba, específicamente gasolina y diesel.

Para el siglo enteroth 20, el motor de combustión interna llevó a cabo la oscilación. Sin embargo, mientras que las pruebas del cambio de clima humano-llevado llegaron a ser de forma aplastante, y especialmente el papel de la industria del automóvil dentro de él, él llegó a ser evidente que los medios alternativos de mover por motor nuestro mundo fueron necesitados urgente.

Los combustibles fósiles son la fuerza impulsora primera detrás del cambio de clima debido a las cantidades masivas de CO2, el gas de efecto invernadero principal, que se liberan por todo el mundo (alrededor 38,1 mil millones toneladas en 2019.) Los escapes del vehículo son también la causa principal de la niebla con humo y la contaminación en ciudades por todo el mundo, que tiene un efecto enorme perjudicial sobre la salud de la gente que vive en ella.

¿El extremo del aceite?

Hay también otra entrega existencial que prensa con combustibles fósiles. Porque son un recurso finito que no puede ser reemplazado, en algún momento de las reservas futuras no muy lejanas se ejecutará simple fuera. A los índices actuales de agotamiento de la reserva, se predice extensamente que el aceite se ejecutará fuera en el siglost mid-21, y el carbón se ejecutará fuera antes de fin de este siglo. Esto está dentro la mayor parte de nuestros cursos de la vida.

Las soluciones necesitan ser encontradas a estas entregas y la mudanza lejos de los combustibles fósiles hacia los combustibles alternativos y las fuentes de energía hará a una parte fundamental en ellas.

Plataforma petrolera

Haber de imagen: Maksim Safaniuk/Shutterstock.com

Combustible biológico - una parte de la solución

El combustible biológico se produce de organismos vivos y de su desecho. El etanol, un combustible biológico común producido, se hace de las instalaciones de la misma forma que el etanol produjo para el alcohol. Algunas de las instalaciones principales usadas en la producción del etanol son remolacha, maíz, y caña de azúcar, debido a la presencia grande de azúcar que se puede entonces fermentar fácilmente por los microbios tales como la levadura Saccharomyces Cerevisiae.

Los combustibles biológicos tienen un impacto sumamente reducido en el cambio de clima comparado a los combustibles fósiles. Los estudios han mostrado que el biodiesel reduce emisiones del hidrocarburo por 75-90% y usarlo en vez del diesel reduce emisiones del monóxido de carbono y el niebla con humo-producir la materia en partículas cerca el alrededor 50%. También elimina todas las emisiones del azufre.

Sin embargo, los combustibles biológicos no son perfectos. Es costoso convertir el material vegetal en el etanol usable. También, hay consideraciones éticas. Una gran cantidad de tierra se debe utilizar para producir el combustible, que reduce la tierra disponible para la producción alimentaria, que es un problema en países en vías de desarrollo con las poblaciones grandes a introducir. La cantidad de tierra necesaria también amenaza a ecosistemas vitales: En el Brasil, hay una preocupación muy real que la selva tropical será autorizada para producir la caña de azúcar para esta demanda creciente.

Por lo tanto es discutido por muchos científicos que producir combustible biológico de este modo no sea una solución a largo plazo viable para reemplazar los combustibles fósiles. Sin obstrucción, una mejor manera es necesaria.

Usando los microbios para producir un mejor combustible biológico

Los microorganismos son el tema de la atención especial en varios diversos campos científicos. Son abundante en la mayoría de los ambientes en la tierra y su uso está impulsando una revolución tecnológica pequeña pero importante. Los microbios se están utilizando para producir el etanol para los combustibles biológicos que se produce de lignocellulose, de una mezcla de la celulosa, de la hemicelulosa, y de la lignina, que componen la pared celular de la instalación.

La enzima que analiza la celulosa es celulasa. Los científicos han estado investigando fuentes de esta enzima en varias especies microbianas en ambientes diversos. Algunos de estos ambientes son inusuales, incluyendo los estómagos de termitas, y el suelo encontró cerca de los volcanes.

El solfatarticus de Sulfulobus es un archaeon encontrado en centros comunes volcánicos cerca del monte Vesubio. Los investigadores han estado experimentando recientemente con la modificación genética para perfeccionar la capacidad de este microbio de producir las enzimas necesarias.

El reesei de Trichoderma del hongo se encuentra en suelo global. Introduce secretando cantidades importantes de la celulasa. Descubierto originalmente durante WWII, este hongo era responsable de la “putrefacción de selva” que analizó la celulosa en tiendas de campaña y uniformes de los soldados de los E.E.U.U. Una compañía canadiense genético ha modificado el hongo para producir mayores cantidades de paja de la celulasa y del convertido en la glucosa, que se puede entonces girar en el etanol. Han manejado convertir el 75% de la paja en la glucosa.

Otra solución posible es algas. Éstos utilizan fotosíntesis para girar el dióxido de carbono en el azúcar, que entonces utilizan para producir los lípidos. Usando biorreactores a escala reducida del laboratorio, los científicos están utilizando los lípidos para crear el biodiesel y los hidratos de carbono algáceos para producir el bioetanol. Si pueden escalarlo hasta niveles industriales, el uso de algas de producir combustible biológico puede convertirse en una parte grande de la mezcla.

Hay también el problema del desecho. Pues el material vegetal usado es no comestible - por ejemplo, paja - se reduce esto. Un sistema microbiano para producir combustible biológico es por lo tanto menos derrochador, más ético, y más barato. También ofrece una reducción importante en uso y la emisión del gas de efecto invernadero.

Microbios y combustible biológico: Hacia un futuro más brillante

El cambio de clima, el extremo del aceite, la superpoblación, y la utilización del suelo son problemas existenciales para la raza humana. Con aproximaciones innovadoras tales como el uso de microbios de producir mejores combustibles biológicos, la mitigación de entregas tales como éstos es de hecho posible. Mucho más investigación será necesaria ofrecer estas soluciones en una escala industrial, pero están cada vez más dentro de nuestra compresión mientras que nos movemos adelante.

Fuentes

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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