• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 февраля
Даниил Сухинов
781

Разработан новый экологичный подход производства ценных химикатов из промышленных отходов

3.8

Группа американских биотехнологов разработала новый метод производства важных для промышленности и повседневной жизни ацетона и изопропанола из недорогих газовых отходов. Новая технология позволит сократить выбросы углекислого газа на 160% по сравнению с классическими методами производства.

Микрофотография бактерий рода Clostridium.
Микрофотография бактерий рода Clostridium. / ©Wikimedia Commons

Сегодня биотехнологии все чаще применяют для производства различных химикатов, продуктов, витаминов, антибиотиков и прочих веществ. Наибольший интерес с точки зрения переноса производства на биотехнологические рельсы представляет замена старых методов производства тех же химикатов из ископаемых ресурсов, да еще генерирующих при этом парниковые газы. Характерные примеры таких производств — получение ацетона и изопропанола из продуктов переработки нефти.

Группа исследователей под руководством сотрудников Северо-Западного университета (США) и компании LanzaTech, специализирующейся на производстве промышленных химикатов без использования ископаемых ресурсов, решила изменить эту ситуацию. Ученые создали штамм анаэробной бактерии Clostridium autoethanogenum, который способен перерабатывать недорогие газовые отходы (такие как промышленные выбросы и синтез-газ) и получать ацетон и изопропанол в процессе газовой ферментации с селективностью более 90%.

Проведя анализ жизненного цикла бактерии, команда обнаружила, что новый метод производства способен стать углеродно-отрицательным: при производстве потреблять CO2, а не производить и выбрасывать его в атмосферу. Таким образом, новая технология способна сократить выбросы углекислого газа более чем на 160% (то есть условно сделать выбросы CO2 отрицательными) по сравнению с обычными процессами, если она будет широко распространена.

Обзор применяемых инструментов и стратегий, используемых при разработке технологии производства ацетона и изопропилового спирта из промышленных отходов, от проверки концепции до промышленного уровня. / © Liew F.E., et al., Nature biotechnology, 2022

«Ускоряющийся климатический кризис в сочетании с быстрым ростом населения ставит перед человечеством одни из самых насущных проблем, связанных с непрекращающимся выбросом и накоплением CO2 во всей биосфере, — комментирует Майкл Джуэтт (Michael Jewett), сотрудник Северо-Западного университета и соавтор исследования. — Используя нашу способность сотрудничать с биологией для производства того, что нам необходимо, где и когда это необходимо, на устойчивой и возобновляемой основе, мы можем воспользоваться доступным CO2 для преобразования биоэкономики».

Совокупный мировой рынок ацетона и изопропанола превышает 10 миллиардов долларов. Оба вещества — популярные промышленные растворители, также они нужны в производстве некоторых полимеров вроде оргстекла и полипропилена.

Сравнение существующих способов получения ацетона и изопропанола и разработанного процесса газовой ферментации (b) в форме схем (а) и по выбросу углекислого газа на килограмм продукта (с). / © Liew F.E., et al., Nature biotechnology, 2022

Кроме того, ацетон можно использовать при производстве лаков, лекарственных препаратов, средств для очистки инструментов и снятия лака, а также более эффективного и экологически чистого топлива, чем существующие дизельное и реактивное. В свою очередь, изопропанол — или изопропиловый спирт — в последнее время приобрел популярность в связи с пандемией коронавируса как дезинфицирующее и антисептическое средство.

Специалисты из Северо-Западного университета и LanzaTech считают, что разработанные штаммы и процесс ферментации вскоре переведут на промышленные масштабы. Этот подход также потенциально можно применить для создания оптимизированных процессов производства других ценных химических веществ.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Biotechnology.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:04
Сергей Васильев

Новый метод поможет нейтрализовывать опасные загрязнители при очистке сточных вод и не позволит им попадать в окружающую среду.

Вчера, 14:59
Ольга Иванова

Зубные украшения майя из нефрита, золота и других драгоценных металлов и камней, вероятно, не только придавали «лоска» своим обладателям, но и служили профилактикой кариеса и пародонтоза. Таким свойством обладал цемент, которым крепилась к зубам вся эта красота, заявили ученые из Мексики и США.

Вчера, 13:28
Алиса Гаджиева

Археологи раскопали недалеко от Эйлата кладбище, возраст которого — не менее 7500 лет.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: