Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Pretvarjanje odpadne vode iz mleka in mlečnih izdelkov v živalsko krmo in letalsko gorivo

Anonim

Znanstveniki so razvili bioproceso, ki omogoča pretvorbo kislinske sirotke, mlečnega stranskega proizvoda, brez uporabe dodatnih kemikalij. Profesor Lars Angenent iz Centra za uporabne znanosti na Univerzi v Tübingenu in mednarodni kolegi so uporabili mikrobiome, podobne tistim v človeškem črevesju. Novo biološko olje se lahko uporablja v živalski krmi ali po nadaljnjem izpopolnjevanju kot gorivo za letala. Rezultati študije so bili objavljeni v Joule, novem premierju revije CellPress.

oglas


Vsak liter mleka, ki gre v mlečne izdelke, kot sta kvark in grški jogurt, ali v sveže sire, proizvaja še dva litra odpadne vode v tovarni mleka. Te odpadne vode imenujemo "kislinska sirotka" in jih zaradi kislosti ni mogoče hraniti v živalih v velikih količinah. Je bogat z organskimi snovmi, kot je laktoza, zato ga je treba obdelovati ali prevažati na kmetijah, ki se uporabljajo kot gnojilo, tako da ga razširijo na kopno.

Lars Angenent, profesor Humboldt za okoljsko biotehnologijo na Univerzi v Tübingenu, preučuje, kako se lahko te velike količine odpadnih voda spremenijo v dragocene izdelke. Uporabil je rezervoar z različnimi vrstami bakterij, imenovano mikrobiom reaktorja. "Ta mikrobiom je odprte kulture, kar pomeni, da lahko bakterije iz zunanjega okolja vstopajo in rastejo, podobno kot naš mikrobijam v črevesju. Ne potrebuje se sterilizacije rezervoarja ali odpadne vode, " pojasnjuje. "Bakterije so izbrane in prevažale, da bi ogljikove hrbtenice kemikalij podaljšali s postopkom, ki ga imenujemo raztezanje verige."

Angenent pojasnjuje postopek: "Obdržali smo dva mikrobioma pod različnimi temperaturami in jih postavili v serijo. Prvi vroč mikrobiom (50 stopinj Celzija) pretvori vse sladkorje v vmesno kislino - isto kislino, ki mleku v hladilniku naredi kislo, če predolgo ga hranite. Drugi topli mikrobiom (30 stopinj Celzija) izvede raztezanje verige, dokler se ne tvori produkt s šestimi do devetimi ogljiki v vrsti. " Angenentova raziskovalna skupina za okoljsko biotehnologijo je nadalje raziskala, katere bakterije so rasle v dveh različnih mikrobioma.

"Novi izdelek bi se lahko vrnil živalim kot protimikrobno sredstvo za preprečevanje bolezni ali pa ga je mogoče še naprej predelati v rafineriji v letalsko gorivo, " pravi Angenent. Ker ima proizvod iz mikrobioma bioreaktorja šest do devet ogljikov v vrsti, postane bolj oljno podoben in ga je mogoče ločiti od vode, v kateri so nastali. Po tem je še vedno treba očistiti in nadalje rafinirati. "Izdelujemo biološko olje, ki ga bakterije izločajo, " pravi Angenent. "Inovativnost raziskave je, da procesu ne potrebujejo nobenih drugih kemikalij, ki so bogate z ogljikom, in potrebujejo samo odpadno vodo. V preteklosti je bilo v raztezanju verige potrebno zunanje in drage kemikalije."

Proizvodnja bio-olja je del razvoja krožnega gospodarstva, v katerem se vsi odpadki reciklirajo v dragocene izdelke. "Le popolnoma krožno gospodarstvo je lahko trajnostno z vso energijo, ki prihaja iz obnovljivih virov, medtem ko ogljik za kemikalije prihaja iz odpadnega CO2 in drugih odpadkov, bogatih z ogljikom, kot je kislinska sirotka, " zaključuje Angenent. Zdaj je potrebno še veliko dela za preučitev, ali se lahko druge vrste odpadne vode pretvorijo v te dragocene kemikalije.

oglas



Story Source:

Gradivo, ki ga ponuja Universitaet Tübingen . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Jiajie Xu, Jiuxiao Hao, Juan JL Guzman, Catherine M Spirito, Lauren A Harroff, Largus T Angenent. Pretvorba kislega sirotka v srednja veriga karboksilnih kislin prek mlečne kisline s fazno temperaturo: brez zunanjega e-dajalca . Joule, december 2017 DOI: 10.1016 / j.joule.2017.11.008