211service.com
Gumija no mikrobiem
Sadarbojoties ar Goodyear, biotehnoloģiju uzņēmums Genencor ir izstrādājis baktērijas, kas izoprēnu — ķīmisko vielu, ko izmanto riepu gumijas ražošanai — no cukuriem, kas iegūti no biomasas. Taču izoprēna mikrobu ražošanas palielināšana līdz tādam apmēram, lai tas varētu konkurēt ar no naftas iegūto gumiju, ir izrādījies liels izaicinājums.
Atjaunojamā gumija: Šī riepas prototips tika izgatavots, izmantojot bioizoprēnu, ķīmisku vielu, ko ražo ģenētiski modificētas baktērijas.
Vakar plkst Amerikas ķīmijas biedrība Sanfrancisko, pētnieki no Palo Alto, Kalifornijā bāzētās pētniecības nodaļas Genencor aprakstīja turpmākas mikrobu metabolisma ceļu modifikācijas, kas uzlabo bioizoprēna ražu. Uzņēmums lems par bioizoprēna izmēģinājuma rūpnīcas būvniecības plāniem nākamgad.
Mikrobi, tostarp E. coli dabiski veido nelielu daudzumu izoprēna kā daļu no vielmaiņas, bet ne tik daudz, lai to izmantotu rūpnieciskā mērogā. Lai uzlabotu ražu, Genencor bioinženieri, kas 2007. gadā sāka strādāt pie baktēriju sistēmām izoprēna ražošanai, sākotnēji veica izmaiņas divos vielmaiņas ceļos, kas saplūst, lai izveidotu izoprēna prekursoru. Bet raža joprojām bija zema, jo baktēriju esošā ģenētiskā iekārta izmanto līkumotu ceļu, lai no šī prekursora izveidotu izoprēnu. Jaunākajos rezultātos uzņēmums pievienoja E. coli augu gēns, kas kodē izoprēna sintāzi, fermentu, kas pārvērš prekursoru tieši izoprēnā.
Izoprēns, kas ir gāze istabas temperatūrā, burbuļo ārā no šūnām, tās nesabojājot, tad izplūst no fermentācijas buljona. Genencor vecākais biznesa attīstības direktors Rich Laduca saka, ka bez pilnveidošanas šī sistēma var ražot 99 procentus tīras izoprēna gāzes. Tīrība ir kritiska, jo nelieli piesārņotāji var sabojāt katalizatorus, ko izmanto izoprēna polimerizēšanai sintētiskās gumijas ražošanā. Goodyear ir izmantojis Genencor bioizoprēnu sintētiskās gumijas ražošanai, ko pēc tam izmantoja vairāku riepu prototipu izgatavošanai.
Mēs meklējam atjaunojamos resursus, lai samazinātu savu atkarību no ārvalstu naftas, saka Džesijs Roeks, Goodyear globālās materiālu zinātnes direktors. Roeks saka, ka izoprēna darbs joprojām ir pētniecības projekts, bet ķīmiskā viela tirgū var nonākt riepās pēc trim līdz pieciem gadiem. Pēc svara izoprēns veido apmēram ceturto daļu no riepas izgatavošanai izmantotā materiāla. Roeks saka, ka uzņēmums meklē atjaunojamos avotus arī citiem materiāliem.
Kamēr Genencor virzās uz procesa paplašināšanu izmēģinājuma rūpnīcā, Laduca saka, ka viņi joprojām strādā, lai vēl vairāk uzlabotu ražu. Mēs esam noteikuši [augu] enzīma kristālisko struktūru un pašlaik to modificējam, saka Laduca. Genencor izstrādāja pamata bioizoprēna sistēmu labi raksturotajā E. coli bet tagad eksperimentēs ar vielmaiņas ceļu pārstādīšanu citās baktērijās, kas aug ātrāk.
ASV tīra izoprēna tirgus šodien ir divi miljardi mārciņu gadā; 60 procenti no tā tiek izmantoti riepās, bet pārējais tiek izmantots līmēs un speciālās ķīmiskās vielās. Genencor arī cer izmantot šo ķīmisko vielu kā biodegvielas celtniecības bloku. Savienojot divas izoprēna molekulas, tiek iegūta degviela, ko var sajaukt ar benzīnu; Trešā grupa padara ķīmisku vielu ar īpašībām, kas piemērotas sajaukšanai ar dīzeļdegvielu. Izoprēnu varētu izmantot arī kā celtniecības bloku reaktīvo dzinēju degvielas ražošanai.