2019-08-14 05:47:02
制造改变温室气体的微生物

南佛罗里达大学的研究人员正在利用人体生理学的力量将温室气体转化为可用的化合物 - 这种方法可以帮助减少工业对石油的依赖并减少我们的碳足迹。

这项新的基于生物学的技术发表在自然化学生物学,由南佛罗里达大学教授Ramon Gonzalez博士和他的研究团队开发。它利用人体酶2-羟基酰基辅酶A裂解酶(HACL)将特定的一碳(C1)材料转化为更复杂的化合物,这些化合物通常用作无数消费品和工业产品的基石。

“在人类中,这种酶会降解支链脂肪酸,”Gonzalez说。 “它基本上将长碳链分解成更小的碎片。我们需要它做相反的事情。因此,我们设计了这个过程,以反向采用单个碳分子并将它们转化为更大的化合物。

通过操纵编码酶的DNA,研究人员能够将修饰的酶插入到作为宿主的大肠杆菌微生物中。当将这些微生物引入C1原料时,例如甲醇,甲醛,甲酸盐,二氧化碳和甲烷,发生代谢生物转化过程,将分子转化为更复杂的化合物。

该研究代表了基于生物学的碳转化的重大突破,并有可能改变当前的石化工艺,并减少原油生产过程中释放到大气中的温室气体量。

“当原油从地下抽出时,它会附带大量伴生气,”冈萨雷斯说。 “大部分时间,这种气体通过燃烧而燃烧并释放到大气中。我们认为天然气是浪费的资源。”

通过他们的工作,Gonzalez相信他和他的团队已经设计出一种方法,以经济可行的方式利用这种浪费的资源,并为石油制造商提供诱惑。

目前,绝大多数石油生产设施利用燃烧来燃烧甲烷等气体。根据冈萨雷斯的说法,虽然这个过程是浪费的,但效率也很低,导致过量的未燃烧甲烷释放到大气中,以及燃烧过程中产生的额外二氧化碳。

通过实施USF开发的技术,石油生产商不仅可以更好地管理其对环境的影响,还可以开始生产有价值的化合物,如乙二醇和乙醇酸分子,用于生产塑料,化妆品,聚合物,清洁溶液以及更多。

传统上,这些产品的构建块使用石油制成。因此,虽然采用生物转化方法有助于减少温室气体排放,但它也有可能减少对石油的整体依赖 - 冈萨雷斯希望这将吸引制造商探索采用其工艺的多重效益。

“虽然这项研究详细介绍了使所有这一切成为可能的总体科学,但我们目前正与私营部门的合作伙伴一起努力尝试并实施我们的技术,”冈萨雷斯说。 “能够将这个项目从最初的开始一直到工业实施,并且希望不仅对行业而且对环境产生有意义的影响,这是令人兴奋的。”

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