Hvorfor bakterier kan være svaret på en fremtid uten olje

Hvorfor bakterier kan være svaret på en fremtid uten olje

Chemicals er rundt oss. De er avgjørende i all slags næringer, fra jordbruk til mat til kosmetikk. De fleste mennesker gir liten tanke om hvordan disse kjemikaliene er laget - og sikkert, svært få ville vurdere kjemisk industri som en bidragsyter til vårt samfunns avhengighet av olje. Men det er.

Historisk har petroleum blitt brukt til å utvikle kjemikaliene som trengs for produkter som pesticider, kosttilskudd og sminke. Selv om mange av byggeblokkene som kreves for å få disse kjemikaliene til å forekomme naturlig, har det vist seg vanskelig og kostbart å prøve å ta de naturlige materialene og bruke dem i store industrielle prosesser. Så petroleum brukes i stedet.

Inntil nylig ble olje sett som en billig vare som var tilgjengelig i overflod, så petroleum var perfekt for bruk i kjemisk industri. Men verden har endret seg. Vi anerkjenner nå behovet for å redusere avhengigheten av olje for å beskytte miljøet og opprettholde vår nasjonale sikkerhet. Det er også Helse bekymringer over bruk av petroleum i produkter vi spiser og gjelder for kroppene våre.

Derfor er nye avanserte metoder for industriell bioteknologi så viktig; de muliggjør bruk av konstruerte bakterielle celler, i stedet for petroleum, i å utvikle kjemikalier som skal brukes i disse produktene. Det er viktig at bakteriene dyrkes på en rekke billige og fornybare ressurser, til og med ulike typer jordbruksavfall.

Men for å effektivt bruke bakterier - og på en måte som kan oppskaleres av industrien - trenger vi å vite mye mer om bakteriell cellebiologi. Bare ved å undersøke maskinene og prosessene i hjertet av celler kan vi lære å bruke dem til å utvikle organiske kjemikalier på en måte som tidligere ikke var mulig for industrien.

Vennlig Bakterier

På Newcastle University Senter for bakteriell cellebiologi Vi har brukt år på å studere Bacillus subtilis, en bakterie som lever fredelig i jord eller til og med i menneskets tarm. Denne organismen og dens slektninger er veldig gode til å lage og utsende enzymer som er katalysatorer for alle slags nyttige prosesser. Det betyr basiller er allerede brukt mye av industrien, for eksempel i produksjon av enzymer som brukes i biologiske vaskepulver som proteaser (som bryter ned blod, egg og andre protein flekker) eller amylaser (som oppløses stivelse).

Men rekkevidden av enzymer de kan utsette effektivt er mye mer begrenset enn vi ønsker. Studier av grunnleggende strukturer og prosesser av bakterien begynner nå å gi oss muligheten til å konstruere cellene for å utsette et bredere spekter av proteiner fra et mangfoldig utvalg av kilder.

Dette betyr at før lenge Bacillus vil bli brukt til å lage alle slags enzymer, inkludert de som er nødvendige i kjemisk industri, for å erstatte prosesser som for tiden er avhengige av petroleum.

Dette er en stor mulighet. Den europeiske industrielle bioteknologibransjen har en estimert årlig omsetning på mer enn € 60 milliarder, og det globale industrielle enzymmarkedet forutsies å være verdt US $ 7.1 milliarder av 2018. Detergent enzymer alene utgjør en milliard dollar virksomhet.

Fortsatt avhengighet av oljebaserte løsninger vil imidlertid hindre veksten og kunne ha betydelige samfunnsmessige og miljømessige konsekvenser. Bytte av petroleum med bakterier vil få en reell innvirkning på folks liv.

Alger Vs Solbrenthet

Suncream er et godt eksempel. En av prosjekter Vi jobber med at Newcastle skal utvikle organiske UV-absorberforbindelser fra fornybare materialer som skal brukes i solkrem.

Skader fra eksponering for UV-stråling er en stor bekymring, og det er økende etterspørsel etter kosmetikk som blokkerer UV-stråler. Næringen bygger på oljebasert teknologi og uorganiske metalloksydpartikler for å skape materialer som blokkerer UV-stråler for bruk i solkrem.

Imidlertid vet vi at fotosyntetiske bakterier kalt cyanobakterier som vokser i sjøen, gjør deres egne organiske solkremsmolekyler. Ved å ta de relevante genene fra cyanobakterier og transplantere dem til en bakterie som allerede er mye brukt i kjemisk produksjon, håper vi å kunne endre dette. Hvis vi er vellykkede, kan prosessen lett bli oppskalert, slik at kosmetikkindustrien vil kunne utvikle billig organisk solkrem.

Dette er bare ett eksempel på hvordan bakterier kan støtte en fremtid uten olje. Det er allerede arbeidet med å undersøke potensialet for å bruke avfall for å dyrke bakterier eller andre mikroorganismer som kan lage kjemikalier som etanol for bruk som "biodrivstoff" for biler og fly, noe som reduserer bruken av olje.

Det er mye arbeid som skal gjøres for å gjøre denne visjonen til virkelighet, men ved å fortsette å undersøke hvordan bakterieceller fungerer og hvordan de kan brukes i kjemisk produksjon, kan vi se en fremtid hvor avfall blir energi og vi kan leve uten olje.

Den Conversation

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation
Les opprinnelige artikkelen.

Om forfatteren

errington jeffProfessor Jeff Errington er direktør for senteret for bakteriell cellebiologi ved Newcastle University. Professor Errington er en fremtredende celle- og molekylærbiolog med interesse for grunnleggende biologiske problemer, spesielt cellesyklusen og cellemorfogenesen i bakterier. Han er stipendiat av Royal Society med en sterk oversikt over den kommersielle utnyttelsen av grunnvitenskapen.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course in Climate Desinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

grønn energi2 3
Fire grønne hydrogenmuligheter for Midtvesten
by Christian Tae
For å avverge en klimakrise, må Midtvesten, som resten av landet, fullstendig dekarbonisere økonomien ved å …
ug83qrfw
Stor barriere for å kreve respons må opphøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale regulatorer gjør det rette, kan strømkunder over hele Midtvesten snart kunne tjene penger mens ...
trær å plante for klima2
Plant disse trærne for å forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastslår levende eik og amerikanske plataner som mestere blant 17 "supertrær" som vil bidra til å gjøre byer...
havbunnen i nord
Hvorfor vi må forstå havbunnsgeologi for å utnytte vindene
by Natasha Barlow, førsteamanuensis i kvartær miljøendring, University of Leeds
For ethvert land som er velsignet med enkel tilgang til det grunne og vindfulle Nordsjøen, vil havvind være nøkkelen til å møte nett...
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.