Бактерии для превращения сахаров в искусственную нефть

25.11.2021

Американские биохимики создали штамм кишечной палочки, который может производить биотопливо, используя в качестве сырья различные сахара.

"Мы создали двухступенчатый биохимический процесс, благодаря которому глюкозу можно напрямую превращать в непредельные углеводороды при помощи живых и неживых катализаторов. Производство биотоплива подобным образом приблизит человечество к созданию полноценной "зеленой энергетики", - рассказала Ван Чжэнь, доцент Университета Буффало и один из авторов исследования.

За последние десятилетия ученые придумали несколько методов превращения растительной биомассы в топливо. Как правило, оно производится в несколько этапов с участием грибков и разных видов бактерий. Эти виды топлива можно использовать, однако их довольно дорого производить, да и по энергемкости они уступают бензину.

Ван Чжэнь и ее коллеги предложили решить эту проблему при помощи бактерий, которые могут напрямую превращать растительное сырье и содержащиеся в нем сахара в смесь непредельных углеводородов, которые по составу и свойствам похожи на бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты.

Для этого ученые встроили в геном обычной кишечной палочки четыре гена с "инструкциями" по производству ферментов, которые постепенно превращают глюкозу и другие сахара в жирные кислоты. Эти белки специалисты подобрали таким образом, что они не мешали работе всех остальных клеточных систем, связанных с синтезом жиров, поэтому они не угрожали жизни микробов.

Все эти ферменты были позаимствованы из геномов других бактерий, в частности, болезнетворного микроба Treponema denticola, связанного с развитием пародонтита. Биохимики адаптировали эти белки для работы друг с другом, а затем проверили, сможет ли созданная ими кишечная палочка превращать сахар в аналог бензина и других нефтепродуктов.

Опыты показали, что для его производства нужен еще один компонент - катализатор на основе окиси ниобия. Он превращает жирные кислоты в непредельные углеводороды. В комбинации с микробами этот катализатор может превращать около 8% от изначальной массы глюкозы в биологический аналог нефти.

<< Назад: Ультратонкий компьютер-на-кости 25.11.2021

>> Вперед: Однокристальная система Dimensity 9000 24.11.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Замкнутая экосистема для выращивания растений 22.08.2025 Современное сельское хозяйство сталкивается с серьезными вызовами: рост населения, изменение климата и необходимость сокращать воздействие на природу требуют новых решений. Одной из самых перспективных технологий стала концепция полностью герметичной теплицы с повышенным давлением, где условия для растений регулируются без контакта с внешней средой. В августе 2025 года канадская компания Rimaco Greens представила первую в мире демонстрационную платформу такого типа. По словам Анджелы Солано, CEO и соучредителя компании, ключевая цель проекта заключается не только в увеличении урожайности и улучшении качества продукции, но и в снижении энергозатрат при минимальном воздействии на окружающую среду. Она подчеркивает, что замкнутый цикл позволяет контролировать все параметры климата, исключая неконтролируемое проникновение внешнего воздуха. Главным техническим решением стало использование теплообменника на основе 246 кубических метров воды. Этот огромный объем жидкости служит аккумулятором тепловой энергии, что позволяет стабильно регулировать температуру и влажность, а также возвращать конденсат обратно в систему. Таким образом, вода не теряется, а непрерывно циркулирует, создавая полностью автономную среду. Интересно, что в проекте нашли применение технологии, заимствованные из нефтегазовой отрасли. Рикардо Солано, технический директор Rimaco Greens, отметил, что здесь не используются традиционные системы кондиционирования или вентиляции. Управление климатом осуществляется благодаря интеграции потоков воздуха и воды и аккумулированной тепловой энергии, что делает теплицу принципиально отличной от существующих аналогов. Помимо высокой технологичности, система демонстрирует и значительный экологический потенциал. Отсутствие прямого обмена воздухом с внешней средой исключает необходимость фильтрации и позволяет поддерживать в теплице стерильные условия, что минимизирует риск заражений и сокращает потребность в химической обработке растений. Проект уже привлек внимание как в Канаде, так и за ее пределами. Он получил государственный грант, а также признание международной платформы SVG Ventures THRIVE, базирующейся в Кремниевой долине. Это подчеркивает значимость разработки не только для местного сельского хозяйства, но и для глобальной аграрной индустрии. В настоящее время в Альберте завершается строительство пилотного объекта в Центре энергетических инноваций Rimaco Greens. После его запуска компания планирует перейти к серийному производству и сбору сертифицированных данных, которые подтвердят экономическую и технологическую эффективность решения. Герметичная теплица Rimaco Greens может стать важнейшим шагом к формированию нового стандарта в растениеводстве. Если технология подтвердит свою результативность, она способна изменить сам подход к выращиванию культур, сделав его более устойчивым, экономичным и независимым от внешних условий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026