Ученые научили бактерии перерабатывать отходы в бензин

Американские ученые создали новый вид биотоплива, не отличающийся от обычного бензина, с помощью бактерий, перерабатывающих углеводы из различных типов промышленных и сельскохозяйственных отходов, стоимость такого "биобензина" может не превысить 50 долларов за баррель, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Sciense в четверг.

Группа разработчиков сумела с помощью методов генной инженерии "научить" безвредные бактерии E.coli вырабатывать несвойственный им тип химических соединений - так называемых насыщенных углеводородов или алканов. Именно алканы являются ключевым компонентом бензина, а потому такое биотопливо может быть сразу после получения отправлено в распределительные сети заправочных станций, существующие сегодня.

До сих пор для массового использования биотоплива, в частности, биодизельного, приходилось создавать специальные станции и трубопроводы для очистки и транспортировки, так как химический состав такого типа синтетического топлива отличается от природного.

Именно по этой причине уже не один год ученые искали способ наладить производство биотоплива, химически не отличающегося от получаемого на нефтеперерабатывающих заводах, однако первыми успеха достигла группа исследователей из инновационной компании LS9 в Сан-Франциско, США, занимающейся разработкой новых видов биотоплива.

В своей работе ученые использовали генетический материал микроорганизмов - так называемых цианобактерий, некоторые из которых способны вырабатывать алканы в ходе жизнедеятельности, основанной, как и у растений, на фотосинтезе. Изучив геномы 10 различных штаммов этих бактерий и сравнив их со штаммами бактерий, алканов не производящих, ученые сумели выявить 17 генов-кандидатов, которые могли быть вовлечены в биологический процесс производства алканов.

После этого исследователи отбросили из этого числа гены, функции которых уже были известны, и привили оставшиеся 2 бактериям E.coli. Как показали ученые в дальнейшем, их бактерии после генетического модифицирования действительно получили возможность синтезировать алканы.

"Таким образом, мы получили одностадийный процесс биологического синтеза алканов. Нам требуется только очистить сырье и получить из него питательные сахара для бактерий, и на следующем этапе мы получаем топливо, готовое для применения в транспортных средствах", - сказал ведущий автор публикации Андреас Ширмер (Andreas Schirmer), слова которого приводит интернет-издание New Scientist.

Авторы разработки отмечают, что их бактерии могут употреблять в пищу углеводы, полученные даже из скошенной травы или отходов переработки растительных продуктов, а потому производство такого биотоплива не увеличит спрос на возделываемые земли, и, соответственно, не приведет к повышению цен на продукты питания.

Пока что ученые сумели получить только 10 литров топлива в своем экспериментальном реакторе, однако исследователи уверены, что можно увеличить масштабы производства и добиться беспрерывного процесса получения биотоплива стоимостью не выше 50 долларов за баррель.

Прозрачный фотоэлемент – прорыв в солнечной технологии

Тонировка стекол в ближайшем будущем будет не только разрешена, но и очень даже востребована широкими массами и полезна не только автолюбителям.

Компания New Energy Technologies, представившая в свое время технологию добычи энергии из автомобильных дорог, разработала прозрачный элемент солнечной батареи, который можно просто напылять на поверхность стекла.

Как им это удалось? Это было непросто, но исследователям удалось создать солнечную батарею без использования металла. Это огромный успех, учитывая тот факт, что металл в солнечном элементе играет роль анода. Изобретение заключается в том, что вместо металла используется эко-дружественный компонент, дополнительным свойством которого является его прозрачность для видимого спектра световых лучей.

«Возможность напылять солнечную батарею непосредственно на поверхность стекла стала доступной благодаря замене непрозрачного слоя металла дружественным окружающей среде прозрачным веществом, что позволило нам сделать огромный шаг вперед на пути создания прозрачного стекла способного генерировать электричество». Митеш В. Пател (Meetesh V. Patel), президент компании New Energy Technologies.

Технология напыления значительно упрощает и удешевляет процесс создания солнечных батарей. Ведь большинство современных фотоэлектрических элементов сделаны из хрупких и дорогих кремневых пластин, а их тонкопленочные конкуренты создаются в условиях высокого вакуума и в режимах очень высоких температур. Обе конкурирующие технологии требуют значительно больше времени для создания готового продукта, чем новая технология напыления.

Технология позволяет производить самые маленькие солнечные батареи в мире. Их размер не достигает одной четвертой размера рисового зерна. И эти новейшие солнечные элементы генерируют электричество, не только из видимого спектра солнечного света, но и из света искусственных источников освещения, таких как флуоресцентные лампы.

Производительность новых фотоэлектрических элементов позволила сделать возможной разработку ультратонких солнечных батарей, толщиной в 1/1000 толщины человеческого волоса. Привычные тонкопленочные элементы на порядок толще и не обладают прозрачностью.

Пател говорит: «В терминах коммерческого применения, эта новая технология напыления дает неоспоримые преимущества в производстве нашего SolarWindow (окна генерирующего электричество), которые сочетают снижение затрат на производство, высокую скорость и нанесение при комнатной температуре, тем самым разрушая основные препятствия коммерческого успеха внедрения инновационных солнечных технологий».

«И особенно меня впечатляет потенциал применения этой технологии, как в зонах прямого попадания солнечного света, так и в местах ограниченного или искусственного освещения».

Это, конечно, не первый случай использования технологии напыления при создании солнечных элементов, но впервые технология позволяет создавать прозрачные фотоэлектрические солнечные батареи. А учитывая огромную площадь остекления современных зданий, это изобретение открывает солнечной энергетике дверь, а точнее окно, в каждый дом.