2010年7月5
蓝藻是自然界中现存最古老的形式之一,负责生成大气今天我们呼吸的氧气。
现在Hyun吸引金和Raveender Vannela,亚利桑那州立大学生物设计研究所的研究人员完善意味着文化这些谈到微生物丰富的生物燃料和生物明显更大的丰富来源。欧洲杯足球竞彩
这项工作提供了一个重要的基础优化设备称为photobioreactor (PBR),这些“光合生物繁殖。
虽然各种候选人已经被叫到服务生产清洁能源代替化石燃料有害玉米乙醇柳枝稷或各种形式的algae-cyanobacteria提供一个特别有吸引力的选择。金姆解释说,“蓝细菌更容易重新设计,因为我们有很多关于它们的知识。我们可以控制自己的成长,这样我们可以生产出大量的生物燃料或生物材料。”(团队在生物设计环境生物技术中心的工作,在主任Bruce Rittmann。)
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新研究表明,蓝藻生长的优化需要一个微妙的相互影响的二氧化碳,磷和足够的光照射,PBR容器内含有微生物的作物。集团的基础研究提供了量化的工具来评估因素限制生产中的蓝藻PBRs-a关键步骤以及大规模的生物燃料生产的道路。结果最近出现在《生物技术和生物工程》杂志上。
光合蓝藻细菌能够产生每英亩约100倍的清洁燃料与其他生物燃料作物相比,因为他们的生存需要simple-sunlight,水,二氧化碳和一些养分不需要耕地的粮食生产。相反,蓝藻可以种植在屋顶为PBRs或者任何可以提供足够数量的阳光和二氧化碳。
Vannela指出,“PBR使用太阳能光子作为能量来源将二氧化碳转化为减少形式如生物量、蛋白质、脂类、碳水化合物。这是一个生物反应器、固定太阳能为人类社会非常有用的能源。”
蓝藻细菌繁殖多产地,实现高生物质产量和他们宽容的大范围的温度、盐度和pH值条件。除了生物燃料,从fat-containing脂质提取蓝细菌,微生物也可以产生许多化学基础材料用于工业应用,如生物聚合物或异戊二烯。欧洲杯足球竞彩光合微生物也有价值的日益氾滥,允许抗癌制剂的生产脂肪酸或β-胡萝卜素等抗氧化剂。
在目前的研究中,该组织使用野生型集胞藻属PC6803,台式PBR培养,提供传统的生长介质,称为BG-11。一系列的半连续实验,三个原则变量是蓝藻的操纵和由此产生的增长,观察到。这些都是二氧化碳,光辐照度和磷。
金指出,“在这项研究中,我们发现,磷是非常重要的。“事实上,蓝藻无法有效利用二氧化碳的增长周期,直到BG-11介质补充磷。增加额外的媒介磷允许更高的生物反应器生物量的生产率。一旦磷限制克服,光辐照度和二氧化碳成为发展的限制因素。
当磷含量已经研究了过去对湖泊的富营养化问题和其他内陆水域,其意义为控制增长的光像蓝藻在PBR没有详细检查。在一系列的实验中,研究小组模拟光辐照度的自然模式产生的阳光,同时仔细控制二氧化碳的水平(应用于2.5,5.0和7.5%)和磷。
结果表明,当所有必需的营养供应,光辐照度成为限制因素,作为生物质在安全壳内的拥挤越来越块可用光蓝藻。这个条件是克服通过定期收割的生物反应器。团队的发展的研究是在量化这些因素,为了获得最优值营养,二氧化碳和光辐照度。
Vannela和金强调,尽管他们提供二氧化碳和营养包括磷PBR的蓝藻的实验设计,最终,营养来源可能来自回收的废物流或收获的生物量,而发电厂产生的多余的二氧化碳可以满足微生物的呼吸需求。因此,可以形成闭环,生成有用的能量从目前的水污染物和二氧化碳造成温室效应。
工作由集团是一个组件在一个大的多学科的努力最终商业规模生产的生物燃料和生物材料成为现实。欧洲杯足球竞彩这些研究试图解决一个最重要的社会challenges-finding无碳替代破坏性(减少)化石燃料。
来源:http://www.asu.edu/