211service.com
No pārpalikumiem līdz enerģijai
Kalifornijas Universitātes universitātes pilsētiņā Deivisā (UC Davis) atrodas lauksaimniecības zeme, kurā atrodas milzu tvertņu komplekts, kas piepildīts ar izsalkušiem mikrobiem. Kļūdas aprij kafejnīcas pārpalikumus un nopļautos zālienus un pārvērš tos biogāzē — galvenokārt metānā —, ko var sadedzināt, lai ražotu elektroenerģiju, vai saspiest šķidrumā, lai darbinātu specializētus transportlīdzekļus. Tomēr zinātnieki maz zina par gāzi ražojošajiem mikrobiem, kas dzīvo reaktoros. Taču jauns projekts mikrobu genomu sekvencēšanai varētu to mainīt, ļaujot pētniekiem noskaidrot, kā bugs veic savus gremošanas uzdevumus, un ierosinot jaunus veidus, kā izveidot produktīvākus bioreaktorus.
Šo organismu sekvencēšana sniegs mums labāku priekšstatu par to, kas ir spēlētāji, lai mēs varētu labāk kontrolēt apstākļus vai uzlabot dizainu, lai vēl vairāk uzlabotu atkritumu pārvēršanu biogāzē, saka. Ruihong Zhang , UC Davis bioinženieris, kurš izstrādāja sistēmu.
Līdzīgus bioreaktorus, kas pazīstami kā anaerobie bioreaktori, parasti izmanto notekūdeņu attīrīšanas iekārtās. Džanas bioreaktors tomēr ir atšķirīgs, jo tas ir paredzēts darbam ar cietām vielām, piemēram, pārtiku un dārza atkritumiem. Tas darbojas par 30 līdz 50 procentiem ātrāk nekā parastās sistēmas un ir daudzsološs jauns veids, kā samazināt atkritumu poligonos, tādējādi radot tīru degošu gāzi. (Dabasgāze, kas galvenokārt sastāv no metāna, izdala mazāk toksisku savienojumu gaisā nekā benzīns vai dīzeļdegviela.)
Kopš pagājušā gada oktobra UC Deivisā darbojas rūpnieciska izmēra demonstrācijas vienība, kas astoņas tonnas restorānu atkritumu, kafejnīcu lūžņu un nopļauto zālienu pārvērš 300 000 līdz 600 000 litru biogāzes dienā, kas ir pietiekami, lai apgādātu aptuveni 80 mājas. (Deivisā gāzi izmanto elektrībai, un tā nodrošina tuvējo notekūdeņu attīrīšanas iekārtu.)
Tomēr zinātnieki maz zina par mikrobiem, kas pārvērš atkritumus gāzē. Dabā mikrobi, kas veic organisko atkritumu degradāciju un metāna veidošanos, pastāv ļoti sarežģītā anaerobā kopienā, un atsevišķus izolātus no kopienas ir grūti audzēt, saka. Džims Bristovs , kopienas sekvencēšanas programmas vadītājs Enerģētikas departamenta Apvienotajā genoma institūtā Walnut Creek, CA. Taču pēdējo divu gadu laikā ātrākas un lētākas gēnu sekvencēšanas metodes ir piedāvājušas mikrobiologiem jaunu instrumentu mikrobu kopienu pētīšanai. Zinātnieki var izolēt DNS no bioreaktora dūņu piliena un ģenerēt gēnu secību visai mikrobu kopienai. Apvienotais genoma institūts izmantos šo pieeju, lai nākamajā gadā sakārtotu mikrobu genomus Džanas bioreaktorā.
Rezultātiem vajadzētu atklāt bioreaktorā dzīvojošo mikrobu veidus un dominējošos gēnu veidus. Pētnieki varēs arī izpētīt, kā kopiena mainās dažādās temperatūrās un skābuma apstākļos, kas var krasi mainīt sistēmas efektivitāti. Mēs vēlamies salīdzināt, kādi mikrobi pastāv dažādos apstākļos, un mēģināt noskaidrot, kāpēc viens [nosacījumu kopums] darbojas labāk nekā otrs, saka Mārtiņš Vu , UC Davis ģenētiķis, kurš vadīs projekta genomikas daļu.
Zhang ir sadarbojies ar Onsight Biosystems , uz Deivisa balstīta starta programma, lai komercializētu sistēmu. Viņa saka, ka tehnoloģija ir izraisījusi pārtikas ražotāju un pašvaldību interesi.