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利用转基因细菌将二氧化碳转化为燃料

2012-12-19 17:57 安东尼·辛斯基等 麻省理工学院 阅读 0
核心摘要: 美国麻省理工学院研发了一种利用转基因细菌Ralstonia eutropha将二氧化碳转化为燃料的新技术。该细菌在吸入二氧化碳和氢气后生成醇类化合物,可作为燃料使用。通过基因改造,研究人员在不影响细菌生长的前提下,使其高效生产燃料,浓度可达每升14克以上。该技术有望同时解决能源生产和温室气体减排问题。

美国麻省理工学院微生物学教授安东尼·辛斯基等人成功研发出一种利用转基因细菌将二氧化碳转化为燃料的新技术。该技术有望变废为宝,使碳排放产生良好的经济和环境效益。

这种转基因细菌的学名为Ralstonia eutropha(富养罗尔斯通氏菌)。研究发现,当该细菌吸入二氧化碳和氢气后,在一定的压力作用下,会生成醇类化合物。这类物质可与汽油混合用作燃料,也可单独作为能量来源。研究人员已对这种微生物进行了长达25年的研究。

生长环境使这种细菌具有很强的活动性,它们四处活动,并与真菌、动物和其他细菌争夺养分。该细菌能够将所吸收的任何物质(如糖、油、脂肪、二氧化碳等)用于生产维持自身生存所需的蛋白质和聚合物。进一步研究表明,只需略微改变其基因,即可使其生产出其他有用的化学物质,甚至燃料。

研究人员并未破坏与细菌生长相关的基因,而是干扰了中间代谢途径,改变了细菌合成氨基酸(组成蛋白质的基本物质)的常用方式。这一策略确保了细菌在生产燃料的同时仍能继续生长,从而在自身生存需求与燃料生产任务之间找到平衡。

实验证明,这种转基因细菌生成的醇类物质浓度最高可达每升270毫克。如果每隔24小时移除细菌细胞中的醇类物质,浓度可进一步提高——50天后可产生浓度在每升14克以上的燃料。随后,该细菌可在生物反应器中培植,吸收燃煤器或炼钢设备释放的二氧化碳。

分析人士认为,随着基本粮食价格的上涨,这种仅借助二氧化碳等废气生产燃料的新方法对能源生产商具有很大吸引力。此外,该技术还能部分缓解温室气体问题,可谓一举两得。研究人员目前正在优化该方法,以期在增加燃料产量的同时降低成本,目标是将产量从每升毫克级提升至每升级。

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