Tip:
Highlight text to annotate it
X
Ваша машина,
система отопления вашего дома,
ваша газовая плита.
Источник большей части потребляемой вами энергии —
ископаемое топливо,
а это создаёт некоторые проблемы.
Во-первых, источники ископаемого топлива ограничены,
так что чем больше мы используем, тем меньше остаётся.
Во-вторых, высвобождение большого количества
углекислого газа в атмосферу
при использовании ископаемого топлива
делает его главной причиной изменения климата.
Биотопливо получают из натуральных, возобновляемых источников, таких как растения,
так что в нём заложен потенциал снижения зависимости
от ограниченных запасов ископаемого топлива
и снижения риска изменения климата.
Главный источник биотоплива на сегодняшний день — зёрна кукурузы,
из которых производится этанол.
Но, во-первых, их запасы ограничены,
так что это не решит проблему
ограниченности запасов топлива.
Во-вторых, на выращивание кукурузы уходит много ресурсов.
Внимание, жёлтая карточка!
Потенциальное решение —
использование целлюлозы вместо зёрен кукурузы для производства этанола.
Целлюлоза гораздо более доступна, чем зёрна кукурузы,
и для её производства требуется меньше энергии.
Между прочим, это самая изобилующая органическая молекула на планете!
Целлюлоза — основной ингредиент
клеточной стенки растений.
Растения производят целлюлозу из воды и углекислого газа
в ходе процесса фотосинтеза.
В то время как использование ископаемого топлива ведёт к выработке углекислого газа,
использование этанола из целлюлозы может помочь изъять
часть углекислого газа из атмосферы.
Главное препятствие в том, что молекулу целлюлозы,
длинную цепь глюкозы,
защищённую прочной молекулярной оболочкой,
сложно расщепить.
Создание этанола на основе целлюлозы
предполагает сначала отделение защитной оболочки
и затем расщепление целлюлозы
на отдельные молекулы глюкозы.
Только после распаковки каждой из молекул глюкозы
можно начать ферментацию.
Но некоторые микроорганизмы,
такие как бактерии и грибы,
расщепляют целлюлозу для получения энергии постоянно.
Например, корм полочных пород коров —
сено или люцерна — богат целлюлозой.
Микроорганизмы, живущие в желудках коров,
производят фермент под названием целлюлаза,
который расщепляет молекулы целлюлозы,
чтобы коровы могли использовать остатки для выработки энергии.
В настоящее время исследователи
изучают подобные микроорганизмы,
надеясь найти лучшие способы
расщепления целлюлозы,
чтобы её можно было использовать для удовлетворения и нашей потребности в энергии.
По их мнению, решение лежит
в нахождении микроорганизмов, способных производить
нужные нам виды целлюлазы.
Процесс поиска биологических видов,
производящих ценные продукты,
называется биопроспектингом.
Чтобы определить, способна ли проба микроорганизмов
эффективно расщепить целлюлозу,
исследователи сначала выращивают микробы в пробирке.
Затем они добавляют источник целлюлозы
в качестве единственной доступной формы энергии.
Если микроб не может синтезировать целлюлазу
и расщепить целлюлозу,
в пробирке не произойдёт изменений.
Но если микроб производит те ферменты,
которые нам нужны,
он сможет расщепить целлюлозу,
использовать её для энергии
и разрастись в условиях пробирки.
Если проба микробов может расщепить
целлюлозу в пробирке,
есть вероятность, что его можно будет использовать для создания
возобновляемого и устойчивого источника топлива
для наших машин на основе целлюлозы.