Acetone, một dung môi dễ bay hơi được sử dụng cho mọi thứ, từ tẩy sơn móng tay và làm sạch hàng dệt cho đến sản xuất nhựa, có thể được tăng cường tính bền vững từ một dòng vi khuẩn mới do một nhóm nghiên cứu có trụ sở tại Nhật Bản chế tạo.
Họ đã công bố thông tin chi tiết về loại vi khuẩn sản xuất acetone, ưa nhiệt có tên là Moorella thermoacetica vào ngày 23 tháng 4 trên AMB Express.
>> Tham khảo: Một định nghĩa rộng hơn về học tập có thể giúp kích thích nghiên cứu liên ngành.
Acetone thường được sản xuất thông qua phương pháp cumene được sử dụng rộng rãi, tiết kiệm chi phí nhưng không bền vững.
Quá trình này, được phát triển vào năm 1942, liên quan đến việc chuyển đổi hai nguồn tài nguyên không thể tái tạo thành acetone và phenol, một hóa chất khác giúp sản xuất một số vật liệu, bao gồm cả nhựa.
Theo Yutaka Nakashimada, giáo sư tại Trường Cao học Khoa học Tích hợp, hiện có nhiều lựa chọn thân thiện với môi trường hơn – bao gồm lên men khí, một quá trình sinh học chuyển đổi carbon dioxide, monoxide và hydro thành hóa chất và nhiên liệu – nhưng chúng có xu hướng cồng kềnh và tốn kém.
Life, Đại học Hiroshima, người đứng đầu cuộc nghiên cứu. Một trong những chi phí chính là quá trình xử lý tiếp theo, bao gồm việc tách các hóa chất mong muốn khỏi các vật liệu khác.
>> Tham khảo: Cảm biến gió mới sử dụng vật liệu thông minh để cải thiện hiệu suất của máy bay không người lái.
Nakashimada cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng chìa khóa là sự tách biệt đồng thời sản phẩm khỏi quá trình lên men đang diễn ra. “Lựa chọn của chúng tôi là sản xuất các hóa chất dễ bay hơi bằng cách sử dụng một nhóm vi khuẩn phát triển mạnh ở nhiệt độ cao.”
Vi khuẩn, M. thermoacetica, ăn các nguyên liệu khí hydro, carbon dioxide và monoxide — có thể được mua từ các nguồn tài nguyên tái tạo — để sản xuất acetone.
Vì chúng phát triển ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi của axeton nên axeton được tạo ra là một chất khí bay hơi và có thể được chưng cất khi vi khuẩn tạo ra nó. Nó hợp lý hóa hệ thống truyền thống thành một quy trình đồng thời.
“Sự phát triển của chúng tôi về vi khuẩn được thiết kế có thể mở đường cho việc phát triển một quy trình hợp nhất với quá trình thu hồi đơn giản và tiết kiệm chi phí thông qua quá trình ngưng tụ sau quá trình lên men khí ở quy mô lớn phù hợp cho sản xuất công nghiệp”, đồng tác giả đầu tiên của bài báo Junya Kato, trợ lý được bổ nhiệm đặc biệt cho biết. giáo sư tại Trường Cao học Khoa học Tích hợp cho Sự sống, Đại học Hiroshima.
>> Tham khảo: Xử lý chất thải mới chuyển đổi hiệu quả nước thải thành khí sinh học.
Để phát triển dòng vi khuẩn hiệu quả này, các nhà nghiên cứu đã biến đổi gen vi khuẩn với các quá trình trao đổi chất đã được sửa đổi.
Kato cho biết: “Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là nghiên cứu đầu tiên cung cấp các chủng vi khuẩn phát triển mạnh ở nhiệt độ cao để lên men khí axeton. “Mặc dù cần nghiên cứu thêm để cải thiện năng suất nhằm thực hiện các ứng dụng công nghiệp, nhưng quá trình lên men khí có thể đơn giản và tiết kiệm chi phí hơn trước.”
Các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng quy mô công việc của họ và nghiên cứu năng suất của vi khuẩn trong điều kiện công nghiệp.
>> Tham khảo: Tổ hợp bộ gen mới cho giống lúa mì ‘Fielder’.
Nakashimada cho biết: “Chúng tôi có thể cần phải thiết kế di truyền quá trình trao đổi chất của chủng hơn nữa. “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là công nghiệp hóa quá trình lên men khí của quy trình ‘khí thành khí’ đơn giản hơn và chi phí thấp hơn.”
