Нещодавно група інженерів з Національного університету Сінгапуру (NUS) виявила, що природна бактерія Thermoanaerobacterium TG57, виділена з відходів, що утворюються після збору грибів, здатна безпосередньо перетворювати целюлозу, матеріал на основі рослин, в паливо біобутанол.
Дослідницька група, очолювана ад'юнкт-професором Він Цзяньчжун з Департаменту цивільної та екологічної інженерії на інженерному факультеті NUS, вперше виявила новий штам TG57 у 2015 році. Вони продовжили досліджувати культуру штаму, щоб вивчити його властивості.
"Виробництво біопалива з використанням нехарчової сировини може поліпшити стійкість і значно знизити витрати. У нашому дослідженні ми продемонстрували новий метод прямого перетворення целюлози на біобутанол з використанням нового штаму TG57. Це великий прорив у метаболічній інженерії і є основоположним віхою в стійкому і економічному виробництві відновлюваних біопалив і хімічних речовин "- кажуть дослідники.
Традиційно біопаливо виробляється з продовольчих культур. Цей підхід є дуже дорогим і конкурує з виробництвом продуктів харчування у використанні земельних, водних, енергетичних та інших екологічних ресурсів.
Очікується, що біопаливо, отримане з необроблених целюлозних матеріалів, таких як рослинна біомаса, садівничі та органічні відходи, буде задовольняти зростаючі потреби в енергії без збільшення викидів парникових газів в результаті спалювання викопного палива. Ці целюлозні матеріали присутні у великому достатку, екологічно чисті та економічно вигідні.
Серед різних видів біопалива біобутанол пропонує великі перспективи як замінник бензину через його високу щільність енергії і чудові властивості. Він може безпосередньо замінити бензин в автомобільних двигунах без будь-яких змін.
Однак комерційне виробництво біобутанолу ускладнене відсутністю потужних мікробів, здатних перетворювати целюлозну біомасу на біопаливо. Сучасні методи його отримання є дорогими, а також потребують складної хімічної попередньої обробки.
Виробництво зеленого біопалива
Нова технологія, розроблена командою NUS, потенційно могла б стати технологією, що змінює правила гри для економічного і сталого виробництва біопалива. Відпрацьований компост являє собою залишкові відходи компоста, що утворюються при вирощуванні грибів. Мікроорганізми у відходах залишають природним чином розвиватися більше двох років, щоб отримати унікальний штам TG57.
Процес ферментації простий і не вимагає складної попередньої обробки або генетичної модифікації мікроорганізмів. Коли додається целюлоза, бактерія просто перетравлює її для отримання бутанолу в якості основного продукту.
Рухаючись вперед, дослідницька група буде продовжувати оптимізувати роботу штаму TG57 і додатково розвивати його для підвищення співвідношення вироблення біобутанолу з використанням молекулярно-генетичних інструментів.