Микроводоросли

Пт, 08/01/2014 - 17:37

Страшный сон альголога

Упрощенная схема сложных природных биотехнологий

Искомый водород — в самом «справа»

Современный взгляд на проблему будущего

Заправок нет, зато есть автомобиль!

Липидосодержание в разных водорослях

-

Нефть является натурально невозобновляемым ресурсом. Истощение ресурсов нефти, рост цен на нее и другие разные причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив. Впрочем, нефть применяется, что очевидно, не только как энергоресурс, но и как сырье для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и прочего человеческого добра, без которого осовремененный человек не ведает цивилизованной жизнедеятельности. И все-таки бензин (и в меньшей мере — мазут) занимает умы власть предержащих не меньше, чем коллективный ум обыкновенного народа, и именно в качестве топлива. Вполне закономерно, что современный жизненный темп неизбежно диктует свои нечеловеческие правила. А именно: автомобили должны бить по бездорожью, а топливо должно поступать.
Вот тут-то на арену и всплывают микроводоросли…

Что такое микроводоросли и почему они?

Широкая группа фотосинтетических гетеротрофных организмов, преимущественно эукариот (хотя и цианобактерия сюда каким-то боком затесалась -> Energy biotechnology with cyanobacteria -> Photanol), и преимущественно одноклеточных. В коммерческих целях в основном используют такие роды, как: Chlamydomonas, Chlorella, Haematococcus и Dunaliella. Красивые диатомовые водоросли и — не совсем водоросли — цианобактерии являются аккредитованными претендентами, но пока что не настолько коммерчески успешными участниками процесса.

К очевидным плюсам микроводорослей следует отнести их относительную непритязательность к культивированию. В оптимальных для себя условиях они удваиваются в считанные часы и способны достичь высокой плотности в малом объеме: около 60 грамм биомассы на литр воды при гетеротрофной кормежке и 5 г — при автотрофной.

С микроводорослями значительно меньше мороки, чем с их высшими собратьями, к тому же иные виды превосходно культивируются в соленой воде и занимают в целом значительно меньшую земную площадь при большем выходе полезных соединений. Так, например, с гектара земли в год рапс дает 1190 литров масла, а водоросль — 95000 л.

Ежегодно (по данным 2008-го года) в мире производится порядка 5 тысяч тонн этой зеленой вкуснятины по цене, в среднем, 330 американских долларов за килограмм, и где-то пятая часть уходит на кормежку всяческой рыбы, моллюсков и прочих ресторанных деликатесов.
Немного нелюбимой педивикии

«По оценкам Департамента Энергетики США, с одного акра (4047м² ~ 0,4га) земли можно получить 255 литров соевого масла, или 2400 литров пальмового масла. С такой же площади водной поверхности можно производить до 3570 барреля бионефти (1 баррель = 159 литров). По оценкам компании Green Star Products, с 1 акра земли можно получить 48 галлонов соевого масла, 140 галлонов масла канолы и 10000 галлонов из водорослей.

Департамент Энергетики США с 1978 года по 1996 год исследовал водоросли с высоким содержанием масла по программе «Aquatic Species Program». Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мексико пригодны для промышленного производства водорослей в открытых прудах. В течение 6 лет водоросли выращивались в прудах площадью 1000 м². Пруд в Нью-Мексико показал высокую эффективность в захвате СО2. Урожайность составила более 50 граммов водорослей с 1 м² в день. 200 тысяч гектаров прудов могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5% автомобилей США. 200 тыс. гектаров — это менее 0,1% земель США, пригодных для выращивания водорослей. У технологии еще остается множество проблем. Например, водоросли любят высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но требуется некая температурная регуляция при ночных перепадах температур. В конце 90-х годов технология не попала в промышленное производство из-за низкой стоимости нефти.

Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть до 77% потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого пустынного климата».

Кстати, цена одного килограмма Astaxanthin (красный пигмент), добытого с большим трудом из Haematococcus, равняется 10 000$. А цена редких изотопов, накапливаемых водорослями и добытых из них же, достигает 20 000$ за грамм.
В общем, есть к чему стремиться.

Что могут дать или дают микроводоросли?

Похоже, наши крохотные зеленые проэукариотические собратья являются настоящей панацеей человечества от его исторической глупости. Возможно даже, что они всемогущи: горазды и воздух обогатить, и пищей обеспечить, и здоровье поправить, и, самое главное, быть дешевым возобновляемым энергоносителем, благодаря которому можно будет свернуть толстые шеи нефтяным магнатам и забыть, наконец, о бензине и вольно скачущей цене на него. Размножается водоросль охотно и с явным сознанием своего праведного дела, а главное — очень неприхотлива. Знай, наливай ей в минеральную воду свету помягче да углекислого газу побольше. По школьному правилу фотосинтеза из неорганики мы неотступно получим органику. Или наоборот.

C2H5OH + 3.5 O2 ==> 2 CO2 + 3 H2O

Опрятное здоровое человечество, сидящее на обогащенном уране и водорослях — чем не утопическое будущее? Но обо всем по порядку.

Медицина

Тут пока что достигнуто наибольшее, хоть и скромное, по сравнению с бактериями, взаимопонимание. Помимо природных антиоксидантов, столь важных при профилактике рака и преждевременного старения (БАД), водоросли способны производить довольно сложные белки (не замутненные прионами), поскольку являются истинными интеллигентными эукариотами с функциональными системами посттрансляционной модификации и фолдинга этих самых белков. К тому же времени от первой требуемой трансформации до полномасштабного промышленного производства уходит на удивление мало: от четырех до шести месяцев, и производство это гораздо дешевле, чем при использовании других эукариотических объектов (культуры клеток млекопитающих,
например).

А где белки — там генная инженерия и что-то полезное для человеческого существа. Не стоит забывать и о полиненасыщенных жирных кислотах (PUFA), которые не только для топлива, но и для человека вполне пригодны.

Косметика

И ныне и присно человеческое существо хочет не только хорошо чувствовать себя, но и выглядеть достойно. Косметика неотступно шагает за медициной и дышит той в затылок. В ход идут те же антиоксиданты, какие-то хитрые механизмы репарации ДНК в клетках эпителия и даже стимуляция выработки коллагена.

Корм

И не только для всякой полезной скотины, но и для самого натурального человека. Водоросли, как бы кто к ним ни относился, являются, прежде всего, питательной биомассой. И, благодаря своевременному вмешательству добрых генетиков и не очень злых аграриев, эту биомассу можно сделать еще питательнее, насыщеннее витаминами, микроэлементами и прочим полезным веществом. Да и рыба кушает водоросли охотно. А рыба — продукт красивый, вкусный и полезный. Опять же, поскольку продукция биомассы на единицу площади у водорослей выше, чем у высших растений, они являются достойными конкурентами и экономически перспективной базой для развития сельского хозяйства.

Другие материалы рубрики


  • Сегодня мы все озабочены экологией. Однако журнал «Нива» еще в 1902 г. писал о том, как эта проблема решается в Германии. Там мусор сжигали в специальных печах и перерабатывали в ценное сырье, идущее в дело. Сообщалось, что в «мусорной печи жар достигает 2000 градусов, так что все, что туда попадает, превращается в жидкую массу. Эта масса представляет собой мягкий, густой стекловидный шлак, которому придается любая форма и который применяется для различных целей. Этот пережженный мусор идет на стеклянные заводы, употребляется для кладки фундамента, облицовки стен, также из него делают вывески и т.д.» — то есть еще и приносит доход!



  • Мы все заслуженно гордились достижениями советской космонавтики. СССР часто был первым в космосе. Первый ИСЗ. Первый полет человека в космос. Первые полеты в конце 1950-х гг. советских ракет к Луне.
    В 60-70-е гг. XX в. в Советском Союзе выполнены пионерские исследования Луны (вспомним знаменитые «Луноходы»), атмосферы и поверхности Венеры, включая мягкую посадку на эту отнюдь не гостеприимную планету. Только в Советском Союзе регулярно запускались орбитальные станции. Пожалуй, лишь одну битву СССР проиграл США — битву за Луну. Ее покорили американские астронавты.
    В течение полувека космонавтика прошла трудный, но славный путь. С помощью космических аппаратов земляне изучали все планеты Солнечной системы, их спутники, астероиды и кометы. Космические аппараты «Pioneer-10», «Voyager 1» и «Voyager 2» с посланиями землян стартовали около 30 лет тому назад. За это время они удалились от нашей планеты на расстояние, в несколько раз превышающее радиус Солнечной системы. И что удивительно — радиосвязь с посланниками человечества продолжается и поныне.
    Сегодня ни одна развитая страна мира не может обойтись без мобильной связи, телевидения, радиосвязи, средств наблюдения за опасными участками земной поверхности, космической навигации, космической разведки и т.п. И все это заслуги ИСЗ и космонавтики.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Моллюски, извлеченные со дна моря во время экспедиции к побережью США, подверглись, разумеется, самому пристальному исследованию. Их препарировали, затем из тканей раковины и мантии ученые выделили углерод, связав его в углекислый газ, и проанализировали с помощью масспектрометра. Высокое содержание изотопа углерода С12 позволило сделать вывод о том, что моллюски действительно питались за счет жидкостей, омывающих газогидратные месторождения.
    А вот найти этих самых моллюсков оказалось непросто: многочисленные пробы грунта со дна моря в тех местах, где — исходя из геофизических соображений — предполагались месторождения газогидратов, долгое время не давали положительного результата. Почему?

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Люди быстро привыкают ко всему хорошему, что появляется в их жизни: автомобиль, телевизор, видеомагнитофон, компьютер с интернетом, мобильный телефон... Те, кому только что исполнилось 10-12 лет, не представляют себе, как можно жить без всего этого? А разве можно жить без воды? Ведь и о кислороде мы не думаем, пока нам легко дышится. А стоит лишиться его, как мы готовы отдать все, что у нас есть, за глоток чистого, свежего воздуха. Задумались? Вот теперь мы и поговорим о ВОДЕ.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Вопрос смесевых технологий при производстве бензинов давно уже интересует технологов, экологов, энергетиков, автомобилистов и просто любителей всяческих новшеств и современных технологий. Несмотря на множество позитивных моментов, так же как и на наличие определенных недостатков, однозначности в выводах пока еще не присутствует, что оставляет обширные пространства для размышлений и убеждений, похвалы и критики.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Здоровье человека – это самое дорогое, что у него есть. Хорошо бы чаще попадать в такие места, как Кисловодск, Пятигорск или Ессентуки. Эти места известны во всем мире, как водные курорты. И подлечиться «на воды» приезжали и приезжают со всех сторон света. Ежегодные поездки на курорт не всем доступны, но вот позаботится о том, чтобы не пить воду из-под крана, могут все.
    Цветы, которые поливают очищенной водой, престают цвести, а аквариумные рыбки буквально через 20 минут после того, как их поместили в емкость с такой водой, были обездвижены, а потом и вовсе всплыли кверху брюшком. Так что же мы покупаем, стараясь не употреблять воду, обогащенную хлором?



  • Компания Керхер появилась на рынке ещё в 1935 году, но на тот момент её создатель Альфред Керхер решил выпускать под своим именем приборы и системы отопления.
    В 1950 году компания перешла к производству приборов, важных в повседневности. Это металлические печи-буржуйки, небольшие железные плитки на две комфорки и приборы сельскохозяйственного назначения.
    В дальнейшем, создав рынок аппаратов высокого давления, компания расширила производство, и на сегодняшний день предлагает на рынке пылесосы для влажной и сухой уборки, оконные пылесосы, полотёры, пароочистители, насосы для дома и орошения сада, автомобильные мойки, а также приборы для подготовки воды к использованию.



  • ...За последние полвека количество агрессинов (продукты жизнедеятельности, в основном продукты промышленного производства) возросло до невероятного количества и приняло абсурдный характер (на одного немца еще 15 лет назад приходилось около 10 тысяч вещей по данным статистики ФРГ). Да и сами продукты промышленного производства становятся все более не приемлемыми для планеты Земля. Большинство произведенных товаров являются ядами для окружающей среды. Особую роль в патологии играют города. Они (в настоящем виде) являются новообразованиями на теле планеты Земля (так же, как бородавки, папиломы и т.п. на коже человека). В последнее время эти новообразования перерождаются в злокачественные (по типу раковых опухолей). Количество городских бытовых отходов умопомрачительное. Световое загрязнение настолько значительно, что в населенных пунктах невозможно увидеть звездное небо. Шумовое загрязнение катастрофическое – 100% детей Киева к 10-ти годам подвержены той или иной патологии. Куда дальше?!

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...В научном плане, связь между ростом концентрации углекислого газа в атмосфере и глобальным потеплением никак не доказана. Целый ряд видных ученых утверждает, что основной причиной потепления являются периодические колебания температуры Мирового океана. В его поверхностном слое растворено углекислого газа в 57-60 раз больше, чем в атмосфере. Если температура океана хотя бы немного поднимается, то в атмосферу, в процессе испарения воды, высвобождаются гигантские запасы углекислого газа. Суммарные объемы выделения и поглощения океаном углекислого газа в 5 раз превосходят его промышленные выбросы. Возможно, что потепление также связано с ослаблением магнитного поля Земли или повышением светимости стареющего Солнца.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3

  • Первая категория воды – это доочищенная и искусственно минерализованная вода со скважин и городского водопровода. Результаты мониторинга качества природных поверхностных вод в местах водозабора свидетельствуют о том, что содержание вредных химических веществ в большинстве случаев превышает предельно допустимые концентрации (ПДК). Кроме того, ежегодно в мире появляются тысячи новых химических препаратов, содержание которых нормативной документацией не регламентируется. Поэтому, в воде из-под крана содержится около 2000 химических соединений, среди которых остатки лекарственных препаратов, гормонов, косметических средств, сельскохозяйственных удобрений, хлорорганических соединений. Даже в отфильтрованном виде такая вода будет содержать вредные для человека вещества.
    Высшая категория – это вода с артезианских и родниковых скважин, которая в отличие от первой категории отвечает более жёстким требованиям по ряду химических, органолептических и микробиологических показателей. Содержание токсических веществ в ней значительно ниже: хлороформ – меньше в 55 раз, свинец - в 2 раза, нефтепродукты - в 7 раз, нитриты – в 95 раз, нитраты - в 4 раза.