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微生物或可推动未来生物燃料新突破
2012-01-18 15:44:00 来源:人民网 】 【繁体】 浏览:54次 评论:0条 【我要投稿

穆林希望能够利用废物制造丁醇

  美国杜兰大学的分子生物学教授大卫?穆林(David Mullin)一直专注于开发具有经济效益的生物燃料,最近他又就微生物分解植物细胞的能力及将其转化为生物燃料的可能性开展研究。

  穆林通过收集分析反刍动物的粪便,已经从一种非洲斑马的排泄物中提取到了TU-103细菌,该细菌可以在废棉花、甘蔗渣和报纸屑中生长。

  穆林表示:“只要将这些东西切碎,在碾碎器中用水充分均匀搅拌,微生物就可以很好地的存活下来。”

  《纽约时报》称,要解决植物转化问题尚有很长的路要走。虽然人们已经从数百年前就开始利用蒸馏器从糖中提取酒精等物质,但若要将糖类变为生物燃料则必须从纤维素的层面开始。作为植物细胞壁的主要成分,纤维素是由碳原子组成的坚固结构,一旦其转化为糖类,就可以在酶的作用下发酵并生产酒精。

  一直以来,科学家都是利用玉米淀粉制造乙醇,然而由于这些原料是人类主要的食物来源,因此增加这些作物的需求会推动其价格的上涨。相比之下,如果可以转化纤维素,那么人们只需要利用玉米外皮、甘蔗渣、废木头以及落叶等废物就可以制造生物燃料。然而,目前纤维素分解非常复杂,且成本较高,如何提高这一过程的经济性也一直困扰着许多科学家。

  此外,由于担心生产生物燃料会导致土地种植单一化,增加环境风险,一些环保人士也对此存在质疑,而理想的生物燃料应当能以任何植物为原料或发酵过程十分简单。

  目前穆琳的研究重点是丁醇。丁醇由四个碳原子组成,其化学键的能量较乙醇更高。与乙醇不同的是,丁醇可提供足够的能量单独驱动汽车,而无需与石油混合使用。此外由于丁醇在运输过程中也不会像乙醇那样消耗水份,因此完全可以使用输油管道和油桶等其他化石能源的基础设施。

  事实上,有许多种途径可以实现纤维素的转化,如一些动物的消化系统就可以利用纤维素酶来分解纤维素。然而,虽然这些酶目前已经可从市场买到,但价格极高,因此穆林决定自行寻找一种合适的微生物。在他看来,微生物应满足以下三个条件:直接将纤维素转化为丁醇、在空气中完成催化反应并且能够在一般温度条件下大量生产。

  穆林团队共从动物园中采集了40种不同的细菌菌群,最后发现了细菌TU-103。虽然该细菌并不完美,例如,它在产生丁醇的同时还会产生一些较难分离的物质,丁醇浓度过高将导致该细菌死亡等。(朱莉萌)

Tags:微生物 推动 未来 生物 燃料 突破 责任编辑:newenergy
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