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바이오 연료

Dalsuu 2020. 9. 3. 12:27

 생물학은 생물이나 그들이 생산하는 폐기물로 만들어진다. 가장 일반적인 바이오 연료 중 하나인 에탄올은 식물에서 생산된다. 사용되는 식물 재료는 사탕수수(브라질), 사탕무(프랑스), 옥수수 낟알(미국)과 같은 식물의 식용 부분이다. 그것은 쉽게 당(포도당)으로 분해될 수 있기 때문이다. 그리고 나서 설탕은 효모균 세레비비시아과 같은 미생물에 의해 에탄올로 발효될 수 있다. 식용 식물 물질을 에탄올로 전환하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 윤리적인 문제도 포함된다. 일부 개발 도상국의 사람들이 먹을 것이 충분하지 않을 때 우리는 연료를 위한 음식물을 재배해서는 안 된다는 주장이 있어 왔다. 브라질이 사탕수수를 생산하기 위해 열대 우림의 많은 부분을 제거할 것이라는 우려가 있다. 열대 우림의 나무들이 광합성을 하면서 엄청난 양의 이산화 탄소를 소비하기 때문에 이것은 문제가 된다. 결과적으로 사탕수수와 같은 음식물에서 나온 바이오 연료는 화석 연료의 대체물로서 장기적인 해결책을 제공할 것 같지 않다.

바이오 연료 생산의 새로운 방법

 과학자들은 에탄올을 생산하기 위해 셀룰로오스의 사용을 연구하고 있다. 셀룰로오스로 만든 에탄올은 식용 식물 부품으로 만든 에탄올과 정확히 같다. 셀룰로스 에탄올은 리그닌, 헤밀셀루, 셀룰로스의 혼합물인 리그로 클로제로 생산됩니다. 이 세가지 물질이 식물 세포 벽을 구성한다. 리그닌은 섬유소 섬유소를 함께 고정시키고 식물에게 단단함을 주는 접착제입니다. 리그노셀 루스는 인간과 대부분의 동물들에 의해 소화되지 않은 식물의 일부이다. 즉, 줄기, 톱밥, 나무 조각 같은 음식물을 만들지 않는다. 재활용할 수 없는 엄청난 양의 식물 폐기물이 있다.

 과학자들은 셀룰로스와 심지어 리그노셀로 에탄올로 전환할 수 있는 어떤 것을 찾을 수 있는지 알아보기 위해 미생물들에게 관심을 돌렸습니다. 남아 있는 리그닌 부산물은 연소되어 에너지를 생성할 수 있습니다. 그들은 흰개미의 위에서부터 화산을 둘러싼 토양에 이르기까지 아주 이상한 곳을 살펴 보았습니다. 그들이 발견한 것은 매우 다양한 종류의 미생물로, 모두 한가지 공통점을 가지고 있습니다. 그들은 셀룰라이스라 불리는 효소 그룹을 만들어 냅니다.

 아르케안온 설폴로부스 솔 파타 투스는 이탈리아 베수비오 산 근처의 화산 웅덩이에서 살고 있습니다. 그것은 셀룰라이스를 생산합니다. 연구원들은 이 미생물의 성능을 향상시키고 더 많은 셀룰라이스를 생산하기 위해 유전적으로 이 미생물을 변형시키는 방법을 연구하고 있습니다. 미래에 S.솔파타리쿠스는 바이오 연료를 생산하는데 사용될 수 있다.

 또 다른 흔한 목재 소화기는 트리코 데르마 레스에 있는 곰팡이입니다. 그것은 거의 모든 토양에서 발견되고 엄청난 양의 셀룰라이스를 분비합니다. 이 버섯은 원래 2차 세계 대전 중에 미국 군대에 의해 발견되었습니다. 그것은 군인들의 캔버스 텐트와 유니폼에서 섬유소를 분해하는 것에 대한 책임이 있었는데 이것은 그들이 매우 홀가분해 졌다는 것을 의미했다. 그것은 '정글의 부패'로 알려져 있다.

 캐나다의 한 회사는 짚을 포도당으로 변환시키는 미생물의 능력을 이용해 왔다. 이 회사는 이 곰팡이를 유전적으로 변형시켜 훨씬 더 많은 양의 셀룰라이스를 생산하게 했습니다. 믿을 수 없을 정도로 많은 양의 짚 섬유가 설탕으로 바뀐다. 나무 위의 왼쪽 물질인 리그닌은 건조되고 불에 탈 수 있는 케이크에 압착된다. 포도당은 그 후에 효모로 발효되어 바이오 연료인 에탄올을 생산한다.

 조류가 화석 연료에 대한 현실적인 대안이 될 수 있을까? 조류는 광합성을 한다 그들은 햇빛으로부터 나오는 에너지를 이산화 탄소를 당으로 전환시키는데 사용하고, 그 다음 그들은 물질을 지질로 바꾼다. 조류 지방은 바이오 디젤로 가공될 수 있는 반면 조류 탄수화물은 바이오 에탄올로 가공될 수 있다. 이것은 소규모 생물학자들의 실험실에서 잘 작동한다. 과학자들은 녹조가 미래의 생물 연료 생산자가 될 수 있는지를 보기 위해 충분히 큰 규모로 기르는 것이 실용적인지를 조사하고 있습니다.

 미생물들은 환경적으로 건전한 방법으로 자동차에 동력을 공급하는 열쇠가 될 수 있고 멀지 않은 미래에 우리 모두는 미생물 연료로 펌프를 채울 수 있을 것이다.