Процессом превращения углекислого газа в метан под воздействием солнечных лучей уже давно никого не удивишь. Существует ряд таких технологий, разработаны и постоянно совершенствуются используемые для этого катализаторы. Но использование метана, хотя и достаточно широко используемого в качестве топлива, несколько неудобно тем, что требует использования специальных баллонов и газовой арматуры высокого давления. Химическое превращение метана в более тяжелые углеводороды опять же требует использования дорогих катализаторов и достаточно энергоемко. Группа ученых из UCLA, под руководством Генри Сэмюэли (Henry Samueli), пошли по другому, биологическому, пути преобразования углекислого газа в жидкое вещество изобутанол (isobutanol), которое является альтернативой бензину. При этом, реакция преобразования проходит через фотосинтез под воздействием солнечного света, который является источником дополнительной энергии.
В настоящее время существует множество технологий получения топлива путем фотосинтеза. Одни технологии используют растения, другие – морские водоросли. Но во всех этих технологиях для получения конечного продукта требуются промежуточные производственные стадии. С этой точки зрения новый метод более эффективен и менее дорог, чем существующие технологии, при его использовании нет необходимости в переработке, влекущей разрушение активной биомассы, которая является основным экономическим барьером на пути внедрения этих технологий в жизнь.
Ученые вырастили генетически модифицированный вид бактерий cyanobacterium Synechoccus elongates. В ходе генных модификаций у бактерий было увеличено содержание фермента RuBisCO, который является основным, улавливающим углекислый газ, компонентом. После этого в бактерии были введены гены от других видов микроорганизмов, которые позволили этим бактериям под воздействием солнечного света преобразовывать поглощенный углекислый газ в органическое соединение – газ isobutyraldehyde. Низкая точка кипения и высокое парциальное давление паров этого газа позволяют с легкостью отделить этот газ от смеси газов, присутствующей в системе.
Хотя выращенные бактерии могут вырабатывать изобутанол непосредственно, тут же встанет проблема его отделения и очистки от биомассы, что сведет на нет все преимущества методики. Ученые утверждают, что гораздо проще и дешевле превратить получаемый газ в изобутанол, используя несложную химическую реакцию превращения, которая, к тому же, достаточно изучена и широко применяется в нефтехимической промышленности для переработки побочных продуктов перегонки нефти.
Установки, использующие такую, биологическую технологию утилизации углекислого газа будут идеальными для размещения рядом с теплоэлектростанциями, сжигающими различные виды ископаемого топлива. Углекислый газ, выбрасываемый теплоэлектростанциями в большом количестве, будет переработан в жидкое топливо без каких-либо существенных дополнительных энергетических затрат.
Источник: dailytechinfo
|
