Geneticamente microalgas, uma alternativa aos combustíveis fósseis

Junho 9, 2016 Admin Carros 0 25
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Engenharia genética de microrganismos fotossintéticos, uma alternativa microbiológica aos combustíveis fósseis e à primeira, segunda e terceira geração Biocombustíveis

Do ponto de vista da metodologia alternativa de combustível fóssil atual sitiado em sua grande maioria da produção orgânica biocombustíveis de primeira, segunda e terceira geração, vejo os efeitos negativos da produção de biocombustíveis como um dos maiores obstáculos que a minha geração vai enfrentando. A fim de reduzir ou desligar os efeitos negativos da produção de biocombustíveis, tais como a concorrência com a produção de alimentos, proponho para continuar a investigação e prática de microorganismos fotossintéticos geneticamente como um renovável e mais eficiente para a produção de biocombustíveis. Durante todo o processo de pensamento, de pesquisa e especulação de alternativa de sucesso para os combustíveis fósseis na era moderna, os biocombustíveis parecem ser uma alternativa conveniente, limpa e viável. Vivemos em uma época de inovações tecnológicas e científicas exponenciais e temos que usar diferentes áreas do conhecimento para resolver problemas que pioram hoje e colocar em risco o nosso futuro. O campo da microbiologia tem provado ser de teoria da utilidade grande para resolver a nossa dependência global atual de combustíveis fósseis e aumentar a nossa confiança em biocombustíveis. Microorganismos fotossintéticos geneticamente modificadas, como microalgas eucarióticas podem ser geneticamente modificadas para aumentar significativamente sua produção de biohidrogênio, derivados de amido álcoois, alcanos e substitutos diesel. Estes microrganismos geneticamente modificadas com alta eficiência de conversão fotossintética seria capaz de fornecer uma grande fonte de combustíveis biológicos que, eventualmente, e com sucesso substituir os combustíveis fósseis sem ter que mudar os alimentos fontes atuais para processá-los. A produção esperada de biocombustíveis levariam é o processamento de ingredientes diretamente da produção mundial de alimentos é um dos principais obstáculos para a minha geração, por isso proponho uma abordagem mais científica e da tecnologia para a produção de bio-combustível, a fim de orquestrar uma metodologia de produção mais eficiente.




Para começar, a actual dependência de combustíveis fósseis devem ser discutidos a fim de aprofundar a alternativa global de energia para o consumo de combustíveis fósseis e seus derivados. De acordo com os EUA Energy Information Administration fonte líder mundial na produção de energia em 2009 foi de combustíveis fósseis em cerca de 90% do consumo mundial é composta por carvão, gás natural e petróleo. Estima-se que o consumo de energia do mundo por ano e aumenta gradualmente com o seu crescimento, a dependência de combustíveis fósseis aumenta também. "consumo mundial de energia aumenta em 49 por cento ou 4,1 por cento ao ano, a partir de 495 quatrilhões de BTUs em 2007-735 quatrilhões de BTUs em 2035" (AIA). Toda a demanda global por combustíveis fósseis é dramaticamente alta e traz efeitos ambientais negativos que põem em risco o meio ambiente.

De acordo com o banco de dados Estatística Internacional de Energia (em novembro de 2009), três dos mais altos tipos de combustíveis do mundo comercializados energia vem de combustíveis fósseis que confirmam que a grande dependência global sobre a produção de energia é de combustíveis fósseis. O gráfico ilustra não só o presente, mas também a dependência projetou que retrata infelizmente combustíveis fósseis como a principal fonte de energia para os próximos 25 anos. Devido a muitos aspectos ambientais negativos da fortemente dependente dos combustíveis fósseis é necessário pensar imediatamente de outras fontes práticos de energia que não representam uma ameaça para o nosso ambiente e podem ser renovados.

Os biocombustíveis, como biohidrogênio, biometanol, dimetilfuran, álcoois mistos e diesel madeira, entre outros provou fontes alternativas eficientes de energia que são capazes de substituir completamente os combustíveis fósseis. É, sem dúvida, as fontes de energia práticas que fornecem a energia de combustíveis fósseis para servir com competência como combustível para veículos. Estes biocombustíveis inovadores são amigas do ambiente do que os combustíveis fósseis, mas são atualmente utilizados em sua maioria muito pouco utilizada em países como os Estados Unidos eo Brasil. De acordo com os EUA Energy Information Administration, etanol e biodiesel são a forma mais popular de biocombustível disponível em os EUA.

Com base em informações do EIA, Energy Outlook Anual de 2010, DOE/EIA-0383 (2010) (Washington, DC, abril de 2010), o site www.eia.gov/oiaf/aeo., O preço do petróleo, que é um elemento essencial derivada de combustíveis fósseis é o preço atual do barril de petróleo e esperado nos 25 anos seguintes. Estima-se em três cenários em que está previsto dois em cada três casos de continuar a aumentar e em um a diminuir. Este comum e previsível do preço do petróleo comportamento é uma forte necessidade de uma fonte ecológica de energia alternativa para alimentar os nossos veículos sem combustíveis fósseis. Os biocombustíveis são, definitivamente, a resposta para a questão das alternativas, mas dar um passo ainda mais a produção, o aumento da produção líquida de biocombustíveis irá beneficiar a proliferação e uso desses métodos inovadores e amigos do ambiente de abastecimento. Segundo Aquatic Programa de Espécies de Energia dos EUA, as algas têm sido estudados desde 1978 pela sua energia, devido ao alto teor de lipídios e, posteriormente, descobriu-se ser uma fonte prática de biocombustível. "Inicialmente, o Programa de Espécies Aquáticas examinou a produção de energia a partir de algas. Mais tarde, o foco do programa foi a produção de bio-diesel a partir de algas" (Aquatic Species Programa US DOE). Com a ajuda de microbiologia e genética de microalgas eucarióticas podem ser geneticamente modificados para aumentar a sua produção de algas, em seguida, aumentando exponencialmente a produção de biocombustíveis. Este método microbiológico será uma abordagem mais prática com os métodos atuais de produção do combustível biológico, porque a técnica de produção não vai estar em competição com a produção de alimentos diferença real de técnicas atuais de produção do combustível biológico.

O processo para alterar geneticamente microalgas eucariótica está atualmente em sua juventude, mas a pesquisa eo trabalho tem sido feito para produzir com sucesso a produção de combustível de forma exponencial. As algas contêm um alto nível de lípidos, que são o principal local de armazenamento de óleos naturais. "Muitas microalgas eucarióticas têm a capacidade de armazenar grandes quantidades de compostos ricos em energia, tais como triglicérides (TAG) e amido, que podem ser usados ​​para a produção de biocombustíveis vários distinto" (TV Ramachandra, DM Mahapatra, Karthick B. e R. Gordon 48: 8769-8788).

Continuando em microbiologia para o bem de lançar luz sobre a inovação genética, o processo molecular serão discutidos. Uma das técnicas para manipular geneticamente microalgas eucarióticas verde é chamado de "amido de metabolismo" mostrado acima. Este processo envolve a modificação genética do metabolismo de hidratos de carbono de microalgas verde. "Os metabólitos e vias do metabolismo do amido simplificada de microalgas representativa são mostrados em preto, e enzimas estão apresentados na glucanos vermelhos são adicionados ao polissacarídeo solúvel em água (WSP) de -1,4 ligações glicosídicas (WSP1) até uma enzima altamente ramificação as extremidades dos ramos (WSP2). Alguns destes ramos são cortados (WSP3), e este processo é repetido até que um grânulo de amido é formado "(ASM).

As vantagens do método de engenharia genética é que ele vai causar grandes avanços em microbiologia onde nasceram novos métodos eficazes de oferta e da concorrência com a produção de alimentos vai cessar.

Existem algumas limitações "estressores" com a produção de engenharia genética para a produção de biocombustíveis. "A produção de qualquer combustível biológico depende da eficiência das vias metabólicas que levam à acumulação de compostos armazenamento" (ASM). "Os experimentos com fotobiorreatores microalgas pequena e grande escala e investigação molecular em eficiência fotossintética revelaram vários fatores que podem limitar a acumulação de biomassa" (ASM). A fim de melhorar a limitação que enfatizam fatores orquestrar a produção planejada de biocombustíveis a partir de microalgas várias sugestões de melhoria foram apresentados. "Muito deste trabalho foi centrado na redução do tamanho da antena clorofila ou diminuindo o número de complexos de colheita de luz para minimizar a absorção de luz pelos cloroplastos individuais" (JW Lee, L. Mets, e E. Greenbaum 98: 37-48). (Y. Nakajima, M. Tsuzuki, e R. Ueda 13: 95-101).

A produção de microrganismos geneticamente modificados para a produção de combustíveis fósseis em uma escala maior, promete conter inovações importantes na produção de combustíveis fósseis. Futuras inovações no processo microbiológico de microalgas GM vai lançar luz sobre os melhores métodos de produção de biocombustíveis que tentarão reduzir o custo da sua produção e os efeitos colaterais de sua produção atual, como a concorrência com a produção de alimentos.

Em conclusão, o panorama global sobre as demandas de consumo de energia para uma melhor fonte de energia que deve ser removido a partir de combustíveis fósseis. A engenharia genética é uma ferramenta que nos permitirá facilitar a produção de biocombustíveis, que são uma fonte vital de abastecimento que são combustíveis fósseis e mais limpo. A engenharia genética de microalgas eucarióticas verde seja de produção de biocombustíveis exponencial e não vai competir com a produção de alimentos hoje, em contraste com os métodos actuais de produção de biocombustível. A minha geração deve sempre pensar passo a passo com o conhecimento acumulado ao longo de anos de pesquisa para tornar nossos dias contar e não deixá-los morrer, para que cada dia contém as que a precederam, e para ganhar sua imortalidade em cada um de amanhã sucesso.

Trabalhos citados

US Energy Information Administration, combustíveis renováveis ​​e alternativos. Web. 2. 2011.

/.

Sociedade Americana de Microbiologia, Engenharia Genética de algas para biocombustíveis avançados

Produção. Web. 2. 2011 ..

TV Ramachandra, DM Mahapatra, Karthick B. e R. Gordon. 2009. diatomáceas para a ordenha

Energia sustentável: engenharia bioquímica contra diatom gasolina secretoras solar. Ind. Eng. Chem. Res. 48: 8769-8788. Imprimir.

J. W. Lee, L. Mets, e E. Greenbaum. 2002. Melhoramento da fixação de CO2 na fotossíntese

de alta intensidade de luz através da redução do tamanho da antena clorofila. Appl. Biochem. Biotechnol. 98: 37-48. Imprimir.

Y. Nakajima, M. Tsuzuki, e R. Ueda. 2001. Melhoria da redução da produtividade nas quantidades

pigmentos coleta de luz em perigranulata Chlamydomonas. J. Appl. Phycol. 13: 95-101. Imprimir.

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