Biolagunevate Plastide Sepistamine Metaanist Ja Taimejäätmetest

{h1}

Minimaalse jõupingutusega on teadlased saanud looduslikult esinevaid baktereid, et säästa metaani ja muundada selle biolagundatavaks plastikuks.

Molly Morse on Mango Materials, Inc. tegevjuht. See artikkel valmistati Ameerika Ühendriikide Keemiainstituutide Instituudi riikliku teadusfondiga ja ilmus 2014. aasta veebruaris Chemical Engineering Progressi. Morse andis selle artikli juurde Live'i teaduse eksperthääled: Op-Ed & Insights.

Mis siis, kui saaksime suurepärase Vaikse ookeani prügiplaati lihtsalt kaduda? Mis siis, kui plast prügilasse ei koguneks? Mis võiksime, kui saaksime vähendada kasvuhoonegaaside heitmeid, asendades samal ajal 30 protsendi maailma biolagunevast asendusplastest?

Teadlased on aastaid proovinud neid eesmärke saavutada. Üheks lähenemisviisiks oli polüöhüdroksüalkanoaadi (PHA) - biolagunev polümeer, mis on sarnane polüpropüleenist, mida kasutatakse plastpakendite valmistamiseks, tõhusa tootmisprotsessi väljatöötamine.

Stanfordi ülikooli teadlased ja Palo Alto, Calif'is asuv käivitusettevõte Mango Materials pakkusid välja uue meetodi, et PHA saaks metaangainegaasist välja võtta. Ja Ameerika Ühendriikide Rahvusliku Teadusfondi rahastamisega tegeleb Mango Materials kaubandustegevuse poole.

Polü-hüdroksüalkanoaadi (PHA) graanulite sisaldavad bakterid - polüpropüleenile sarnane biolagunev polümeer, mida kasutatakse plastikpakendite valmistamiseks - bakteriraku seina sees.

Polü-hüdroksüalkanoaadi (PHA) graanulite sisaldavad bakterid - polüpropüleenile sarnane biolagunev polümeer, mida kasutatakse plastikpakendite valmistamiseks - bakteriraku seina sees.

Krediit: Mango Materjalid

PHA on biolagunev polüester, mida toodetakse looduslikult mõnedes bakterites ülemäärase süsiniku ja vähese toitainete kättesaadavuse tingimustes. Teadlased töötavad välja protsessid, mis teevad PHA kaubanduslikul tasemel, tavaliselt kaasates bakteritüved, mis on geneetiliselt muundatud, et suurendada tootmist ja aktsepteerida maisipõhise suhkru süsinikuallikat. Mikroorganismid söödavad taimsetest suhkrutest ja toodavad PHA-d. Seejärel eraldatakse PHA bakteritest ja valmistatakse graanuliteks, mida saab vormida plastikust toodetena.

Kuid sellisel lähenemisel on mitmeid puudusi: see nõuab põllumajandusmaad ja muid sisendeid lähteaine saamiseks ja see peab konkureerima toiduainetega varustamisega.

Polü-hüdroksüalkanoaat (PHA), biolagunev polümeer, mis sisaldab Mango Materjale, mis on toodetud metaani tarbivate gaaside tarbivatest bakteritest.

Polü-hüdroksüalkanoaat (PHA), biolagunev polümeer, mis sisaldab Mango Materjale, mis on toodetud metaani tarbivate gaaside tarbivatest bakteritest.

Krediit: Mango Materjalid

Mango Materjalide protsess kasutab fermentaatorites kasvatatud baktereid metaani ja hapniku muundamiseks koos lisatud toitainetega (ülemäärase süsiniku saamiseks) PHA-le. Lõpuks eemaldatakse fermenteritest PHA-rikkaid baktereid, mis on nüüd täiuslikult paisunud PHA graanulitega, ja väärtuslik polümeer eraldatakse bakterite kaudu patenditud tehnikate abil. Seejärel loputatakse PHA-d, vajadusel puhastatakse ja kuivatatakse.

Kui PHA-st valmistatud tooted on oma kasuliku eluea lõpuni jõudnud, võib plastikust laguneda anaeroobselt (ilma õhuta), et toota metaangaasi. See sulgeb silma ja tagab värske lähteaine PHA tootmiseks. Kuna PHA omadusi saab kohandada, muutes kopolümeeri sisu või lisaaineid, on Mango Materials kindlaks määranud hulga rakendusi.

Kui olete aktuaalne ekspert - teadlane, ärijuht, autor või uuendaja - ja tahaksin lisada optimeeritud teose, saatke meile siia.

Kui olete aktuaalne ekspert - teadlane, ärijuht, autor või uuendaja - ja tahaksin lisada optimeeritud teose, saatke meile siia.

"Oleme praegu keskendunud rakendustele, kus biolagunevus on oluline," ütleb Mango Materialsi tegevjuht Molly Morse. "Kuid me oleme avatud kõigile rakendustele ja soovime PHA bioplastmasti turule tuua."

See ainulaadne lähenemisviis käsitleb väljakutseid, mis on varasematest katsetest PHA turustamisel kõrvale kaldunud. Muud protsessid kasutavad suhkrut kui süsiniku tooraine, samas kui Mango Materjalid kasutavad metaani - mis on tunduvalt odavam kui suhkur. "Kasutades metaangaasi lähteainena, saame oluliselt vähendada tootmiskulusid," ütleb Morse.

Lisaks põhineb protsess looduslike bakterite segakooslusel, mis on saadud loodusliku valiku, mitte geenitehnoloogia abil. Geneetiliselt muundatud looduslike bakterite kasutamine leevendab mõnede inimeste muret geneetiliselt muundatud organismide pärast. Ja looduslike bakterite segakoostu kasutamine vähendab tootmiskulusid, sest see välistab vajaduse steriliseerida seadmeid.

Õpilased aitavad luua Mango Materjalide bioreaktorit tootmiseks

Õpilased aitavad luua "roheliste" plastmasside tootmiseks Mango Materjalide bioreaktorit.

Krediit: Mango Materjalid

"See seisneb vastupidises protsessis, mida paljud biotehnoloogiaettevõtted kasutavad ja vajavad kõrge puhtusastmega geneetiliselt muundatud kultuure," ütleb Allison Pieja, tehnoloogiajuhi direktor Mango Materjalides. Keskkonnale lisanduva lisandväärtusega seondub protsess metaaniga, mis on potentsiaalne kasvuhoonegaas, ja pakub majanduslikku stiimulit metaani kogumiseks rajatistes, näiteks prügilates, heitveepuhastusjaamades ja piimakarjakasvatusettevõtetes.

Kasutamata, ventileeritud metaan California prügilatest (põhineb 2010. aasta andmetel Metaani ja Marketsi partnerlus), kui seda kasutatakse kui PHA tooraine, annaks aastas üle 100 miljoni naela plasti. (See hinnang põhineb Mango Materjalide sisearvutustel, kasutades oma intressimäärasid ja tulusid).

Mango Materials on kontrollinud seda tehnoloogiat ja saavutanud laboratooriumis suurepärased saagised. Väliuuringud on näidanud, et metaanit tarbivad kultuurid kasvavad samuti biogaasi jäätmetega, mis sisaldavad saasteaineid nagu sulfiidid, nagu puhta metaani puhul. Nüüd on ettevõte püüdnud saavutada sama saagikust kaubanduslikul tasandil.Ettevõtte tavapärased kommertstehased on suurusega, et käidelda keskmises reoveepuhastis toodetud metaani, piisava koguse PHA aastas üle 2 miljoni naela.

Seda tehnoloogiat rahastati NSFi väikeettevõtete innovatsiooniuuringute programmi (SBIR) kaudu. Seda artiklit koostas Ameerika Ühendriikide kemikaalide inseneride instituudi Ameerika Ühendriikide riiklik teadusfond ja see ilmus 2014. aasta veebruaris Chemical Engineering Progressi. Järgige kõiki Expert Voice'i teemasid ja arutelude teemasid - ja muutuge arutelu osaks - Facebookis, Twitteris ja Google +. Esitatud seisukohad on autorite sõnad ja need ei pruugi kajastada kirjastaja vaateid. See artikli versioon avaldati algselt WordsSideKick.com'is.


Video Täiendada: .




Uurimistöö


"Grunt: Uudishimulik Teadus Inimestele Sõjas": Q & A Koos Mary Roach

Gmod: Faktid Geneetiliselt Muundatud Toidu Kohta
Gmod: Faktid Geneetiliselt Muundatud Toidu Kohta

Teadusuudised


Mida Saab Teha Kahjustatud Sääreluu Kahjustamiseks?
Mida Saab Teha Kahjustatud Sääreluu Kahjustamiseks?

Miks Nfl Eelnõu Sageli Ei Sobi
Miks Nfl Eelnõu Sageli Ei Sobi

Energiatõhusad Lambipirnid Võivad Põhjustada Nahakahjustusi, Uuring Soovitab
Energiatõhusad Lambipirnid Võivad Põhjustada Nahakahjustusi, Uuring Soovitab

Resveratrooli Toidulisandid Võivad Kahjustada Loote, Primaatide Uuringu Soovitusi
Resveratrooli Toidulisandid Võivad Kahjustada Loote, Primaatide Uuringu Soovitusi

Testidega Kinnitatud Menopausis
Testidega Kinnitatud Menopausis "Udu Aju"


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com