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如何讓廢棄紙箱制成的生物柴油?

2020/12/22 12:00:17

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眾所(suo)周知(zhi),以化石燃料為基礎的(de)車(che)輛,尤其是(shi)使用柴油(you)的(de)車(che)輛,排(pai)放(fang)(fang)的(de)汽車(che)尾氣(qi)是(shi)粉塵和(he)溫室氣(qi)體的(de)主(zhu)要(yao)來源(yuan)。使用生(sheng)物柴油(you)代替柴油(you)是(shi)應對溫室氣(qi)體引起的(de)氣(qi)候變化并減少粉塵排(pai)放(fang)(fang)的(de)有效方(fang)法。然而(er),由于原(yuan)料的(de)不可靠(kao)供(gong)應,目前通過(guo)化學處理植物油(you)或廢食用油(you)例如棕櫚油(you)或大豆油(you)來生(sheng)產生(sheng)物柴油(you)的(de)方(fang)法受到限制。


木質纖維素

因此,人(ren)們正在積(ji)極(ji)努力通過轉化(hua)作(zuo)為農業(ye)或伐木(mu)(mu)業(ye)副(fu)產(chan)品而產(chan)生(sheng)的木(mu)(mu)質(zhi)纖維素(su)生(sheng)物質(zhi)來發展生(sheng)物燃料,而不是消耗食用農作(zuo)物的原料。木(mu)(mu)質(zhi)纖維素(su)生(sheng)物質(zhi)是一種經濟,可持續的原材料,可以通過微生(sheng)物代謝轉化(hua)為環(huan)保的汽(qi)車燃料。


韓國科學技術研究所(KIST)清潔能源研究中心的Sun-Mi Lee博士(shi)及其(qi)團隊宣布,他們已經開(kai)發出一種新(xin)型微生(sheng)物,能夠從(cong)木質纖維素生(sheng)物質中生(sheng)產(chan)(chan)生(sheng)物柴油前(qian)體,例如(ru)廢棄的農業副產(chan)(chan)品(pin) ,廢紙(zhi)和紙(zhi)箱,這種微生(sheng)物的產(chan)(chan)品(pin)產(chan)(chan)量是其(qi)前(qian)代產(chan)(chan)品(pin)的兩倍。


這(zhe)種新(xin)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)可(ke)(ke)以(yi)在(zai)其賴以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)存的(de)木質(zhi)纖(xian)維素(su)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)中(zhong)所含(han)糖(tang)(tang)(tang)的(de)代謝(xie)過程中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)柴(chai)油前(qian)(qian)體。木質(zhi)纖(xian)維素(su)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)中(zhong)包含(han)的(de)糖(tang)(tang)(tang)通常(chang)由65-70%的(de)葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)和30-35%的(de)木糖(tang)(tang)(tang)組成。雖(sui)然自然界中(zhong)存在(zai)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)可(ke)(ke)通過代謝(xie)葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)有效產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)柴(chai)油前(qian)(qian)驅(qu)物(wu),但它們不以(yi)木糖(tang)(tang)(tang)為食,因(yin)此限(xian)制了原(yuan)料的(de)收率。


木質纖維素轉化為汽車(che)燃(ran)料

柴油原(yuan)料(liao)生產菌(jun)株中引入的木糖代謝(xie)途(tu)徑。圖片來(lai)源:韓國科學技(ji)術研究院(KIST)


為了解決這個(ge)問題,KIST研究小組開發了一種新型微(wei)(wei)生物,可以通過有效代(dai)謝木糖(tang)和(he)(he)葡萄糖(tang)來(lai)生產柴(chai)油前驅(qu)物。特(te)別(bie)是,使(shi)用(yong)遺傳剪刀重新設(she)計了微(wei)(wei)生物的(de)代(dai)謝途徑,以防止干擾生產柴(chai)油前體(ti)所必(bi)需的(de)輔酶的(de)供應。通過有效地控制實(shi)驗室的(de)進化過程,例如僅選擇和(he)(he)培養表現(xian)出優異性能(neng)的(de)微(wei)(wei)生物,可以提(ti)高(gao)木糖(tang)的(de)代(dai)謝能(neng)力(li)。


這證實了(le)使用(yong)木(mu)質纖維素生物質中的所有(you)糖(tang)成分(fen)(包括木(mu)糖(tang))生產柴(chai)油前驅物的可能性(xing),與以前的研究(采用(yong)的代謝(xie)途徑(jing)具有(you)未解決的輔酶問題(ti))相比,產物的收率幾(ji)乎提高了(le)一倍。


Sun-Mi博士說:“生物柴油(you)是一種(zhong)有(you)效的(de)替(ti)代(dai)燃料,可以(yi)(yi)減少溫室氣體和粉塵排放,而(er)又(you)不限制(zhi)現(xian)有(you)柴油(you)車的(de)運(yun)行,我(wo)們開(kai)發了一項核心技術,可以(yi)(yi)提高生物柴油(you)生產(chan)的(de)經濟效率(lv)。” KIST的(de)李。“在這樣的(de)時刻,當我(wo)們感覺到由于頻(pin)繁的(de)臺風和惡劣的(de)天氣現(xian)象而(er)導致骨骼的(de)氣候(hou)(hou)變化時,有(you)助于我(wo)們最(zui)迅(xun)速有(you)效地應對氣候(hou)(hou)變化的(de)生物燃料供應的(de)增加將促進相關(guan)產(chan)業的(de)發展(zhan)和漁業的(de)發展(zhan)。技術。”


文章(zhang)來(lai)源:國家科學技術(shu)委員會


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