Топливо из биомассы. Лигнин больше не помеха


Экстракция лигнина
Экстракция лигнина с формальдегидом и без.

Лигнин — громоздкая цепь молекул, определяющая механическую стойкость древесины. В процессе производства биотоплива лигнин — досадная помеха, от которых надо избавиться. Но химики Федеральной политехнической школы Лозанны (фр. École polytechnique fédérale de Lausanne) разработали способ сократить количество отходов, расщепляя лигнин с помощью формальдегида.

Сокращение глобальной зависимости от ископаемого топлива возможно при должном развитии индустрии переработки возобновляемого растительного сырья в биотопливо. Но производить его из растений и других органических веществ (биомассы) экономически эффективно — сложно. Это серьёзная инженерная задача. В основном биомасса — это несъедобные растения — деревья, трава и водоросли, содержащие сахара, которые могут быть ферментированы для производства топлива. Но в биомассе также содержится лигнин, громоздкий органический полимер, и его много в древесине и коре. Он химически устойчив, и при производстве биотоплива его легче выбросить, чем переработать. (далее…)

Учёные нашли возможный способ существенно увеличить урожайность


Резуховидка Таля. Слева — дикое растение, справа — генетически модифицированный экземпляр.
Резуховидка Таля. Слева — дикое растение, справа — генетически модифицированный экземпляр.

Учёные из канадского университета Гуэлфа (University of Guelph) нашли способ, который в будущем может существенно повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Изменив генетический профиль модельного растения, исследователи удвоили его рост и увеличили урожай семян на 400%. Результаты работы опубликованы в журнале Plant Biotechnology Journal.

Небольшое цветковое растение резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana) часто используют для изучения генетики и биологии развития. Из-за простоты использования и близости к некоторым сельхозкультурам оно играет для аграрных наук такую же роль, как лабораторные мыши для медицины. Изучая резуховидку, учёные обнаружили, что замена «родных» ферментов растения изоферментами кукурузы вызывает взрывной рост.

«Даже если у сельхозкультур, выращенных в поле, этот эффект будет меньше и составит всего одну десятую того, что мы наблюдали в лаборатории, урожайность повысится на 40—50% по сравнению со средним значением 1—2% в год, которое дают большинство селекционных программ», — говорит Майкл Эмес (Michael Emes), один из авторов исследования. Он утверждает, что полученные результаты могут увеличить урожаи важных масличных культур: канолы, сои, а так же рыжика посевного, который используют при производстве биотоплива. Кроме того, исследователь отмечает, что более крупные растения смогут улавливать больше атмосферного углекислого газа, занимая столько же земли. (далее…)

Учёные поместили бактериальный фермент внутрь вирусной оболочки, создав «нанореактор» для производства топлива


P22-Hyd в представлении художника
P22-Hyd в представлении художника.

Исследователям из Университета Индианы удалось создать биоматериал, способный катализировать реакции с получением водорода. Это открытие — большой шаг на пути к созданию дешёвых эффективных автомобилей, которые смогут работать, по сути, на воде: H2O в их топливных элементах будет расщепляться на кислород и водород, и последний — использоваться в качестве топлива.

Поместив модифицированный фермент бактерии Escherichia coli в капсид (защитную оболочку) вируса-бактериофага Enterobacteria phage P22, учёные смогли повысить его изначальную эффективность в 150 раз по сравнению с исходным состоянием.

Подробности исследования были опубликованы в журнале Nature Chemistry. (далее…)