समुद्री शैवाल से जैव ईंधन बनाने में एक सफलता

जनवरी 2012 में, बर्कले, कैलिफ़ोर्निया में वैज्ञानिकप्रकाशितपत्रिका मेंविज्ञानसमुद्री शैवाल से जैव ईंधन बनाने के लिए विकसित एक विधि के परिणाम। वे कहते हैं कि यह विधि समुद्री शैवाल को 'वास्तविक नवीकरणीय बायोमास' के साथ दुनिया की आपूर्ति के लिए एक दावेदार बनाती है।

जैव वास्तुकला प्रयोगशाला में एडम वारगाकी और सहयोगी -जिसकी वेबसाइट यहाँ है- आनुवंशिक रूप से ई. कोलाई बैक्टीरिया का एक नया प्रकार तैयार किया गया है, जो भूरे समुद्री शैवाल में पाए जाने वाले शर्करा को खा सकता है और शर्करा को इथेनॉल में बदल सकता है। इस सफलता से पहले, भले ही यह तेजी से बढ़ता है, समुद्री शैवाल का उपयोग जैव ईंधन के लिए नहीं किया गया है क्योंकि कुछ जीव समुद्री शैवाल से पैदा होने वाली शर्करा का उपभोग कर सकते हैं। और इथेनॉल उत्पादन के लिए चीनी की खपत की आवश्यकता होती है। जैव ईंधन बनाने के लिए, चीनी को बैक्टीरिया को खिलाना चाहिए, जो चीनी को इथेनॉल में बदल देता है।

BAL के चिली एक्वा फार्मों में से एक में पानी के भीतर उगने वाला भूरा समुद्री शैवाल। इमेज क्रेडिट: बायो आर्किटेक्चर लैब

बहुत से लोग मानते हैं कि जैव ईंधन उत्पादन के लिए समुद्री शैवाल का उपयोग करना वादा करता है। जैव ईंधन के लिए समुद्री शैवाल का उपयोग भूमि उपयोग और वर्तमान जैव ईंधन उत्पादन की ऊर्जावान बाधाओं को दूर करता है। जब इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए मकई का उपयोग किया जाता है, तो भोजन बनाम ईंधन भूमि उपयोग पर बहस छिड़ जाती है। समुद्र में ईंधन के स्रोत का संवर्धन इस बहस को दरकिनार कर देता है। इसके अलावा, समुद्री शैवाल उगाने पर मीठे पानी के संसाधनों की भी कोई मांग नहीं होती है।

भूमि उपयोग के बारे में नैतिक प्रश्नों को दरकिनार करते हुए, समुद्री शैवाल में भी शामिल नहीं हैलिग्निन. लिग्निन पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में कार्बनिक अणुओं में से एक है। यह अणु कार्बन परमाणुओं का एक जटिल नेटवर्क है जिसे पौधे अपनी कोशिका की दीवारों के भीतर बनाते हैं ताकि पौधों को संरचना और समर्थन देने में मदद मिल सके। पौधों को लिग्निन का अतिरिक्त लाभ यह है कि भले ही यह एक बड़ा अणु है, लेकिन इसमें बहुत कम ऊर्जा होती है। लिग्निन की जटिलता और कम ऊर्जा का मतलब है कि बहुत से जीव इसे पचा नहीं सकते हैं। इसलिए, लिग्निन उन जीवों के लिए एक निवारक के रूप में कार्य करता है जो पौधों को खाना चाहते हैं। लिग्निन से भरी कठोर लकड़ी की संरचनाएं बैक्टीरिया या कवक के लिए घुसपैठ करना और पौधों के बायोमास के भीतर निहित ऊर्जा की प्रचुरता का उपभोग करना मुश्किल है।

चूंकि इसमें लिग्निन नहीं है, इसलिए इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए अधिक समुद्री शैवाल बायोमास उपलब्ध है। इसलिए, समुद्री शैवाल की प्रत्येक इकाई में मकई या स्विचग्रास की तुलना में अधिक संभावित इथेनॉल होता है।

शोधकर्ताओं ने विज्ञान के 20 जनवरी 2012 के अंक में अपने शोध पर चर्चा की।

हालांकि, इन समुद्री शैवाल में चीनी के प्राथमिक रूप को कहा जाता हैalginate. दुर्भाग्य से, कोई बैक्टीरिया प्रजाति ज्ञात नहीं थी जो एल्गिनेट को इथेनॉल में परिवर्तित कर सके। हालांकि, लिग्निन के विपरीत, जो ऊर्जा में कम है, एल्गिनेट में इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए आवश्यक ऊर्जा होती है।

जनवरी 2012 में, बीएएल वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि उन्होंने आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवाणु बनाया है जिसमें एल्गिनेट को इथेनॉल में परिवर्तित करने के लिए सही सेलुलर मशीनरी थी। इथेनॉल बीयर बनाने की प्रक्रिया के समान ही बनाया जाता है। एल्गिनेट शर्करा बिना ऑक्सीजन वाले वातावरण में बैक्टीरिया को खिलाई जाती है। यदि ऑक्सीजन मौजूद होती तो बैक्टीरिया चीनी को कार्बन डाइऑक्साइड में बदल देते, वही काम मनुष्य भोजन करते समय करते हैं।

हालांकि, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, बैक्टीरिया चीनी को किण्वित करते हैं और इसके बजाय इथेनॉल का उत्पादन करते हैं।

इसका क्या मतलब है? इसका मतलब है कि बायो आर्किटेक्चर लैब के वैज्ञानिकों ने इथेनॉल का एक नया स्रोत - समुद्री शैवाल उपलब्ध कराया है - जो लिग्निन वाले पौधों की तुलना में अधिक ईंधन पैदा करता है और किसी भी भूमि को खाद्य उत्पादन से दूर करने की आवश्यकता नहीं होती है।

समुद्री शैवाल शैवाल का एक रूप है, और इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए शैवाल का उपयोग करने के अन्य प्रयास भी चल रहे हैं। छवि के माध्यम सेरिचार्जन्यूज.कॉम

समुद्री शैवाल शैवाल का एक रूप है, और ईंधन के उत्पादन के लिए शैवाल का उपयोग करने के अन्य प्रयास भी चल रहे हैं। बीएएल के वैज्ञानिकों के विपरीत, अन्य शोधकर्ता उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित करते हैंसूक्ष्म शैवाल- जो सूक्ष्म शैवाल हैं, जो मीठे पानी और महासागरीय प्रणालियों दोनों में पाए जाते हैं। सूक्ष्म शैवाल अपनी कोशिकाओं के भीतर सूर्य के प्रकाश या चीनी को तेल में परिवर्तित करते हैं। ये तेल अन्य सामान्य वनस्पति तेलों के समान हैं, जैसे सोया या कैनोला, और फिर इन्हें बायोडीजल, हरा डीजल और जेट ईंधन जैसे ईंधन में परिष्कृत किया जा सकता है।

जब प्रकाश में उगाया जाता है, तो ये तेल-समृद्ध शैवाल नवीकरणीय परिवहन ईंधन की ओर एक-चरणीय मार्ग प्रस्तुत करते हैं (अर्थात सूर्य का प्रकाश सीधे तेल में परिवर्तित हो जाता है)। हालांकि, कुछ माइक्रोएल्गे को अंधेरे टैंकों और फेड शुगर में भी उगाया जा सकता है, जैसे कि BAL द्वारा इंजीनियर ई. कोलाई, या अधिक सामान्यतः खमीर। फिर किसी को यह पूछना चाहिए कि चीनी की एक निश्चित मात्रा दी जाए, क्या आप चीनी को खमीर या ई कोलाई को खिलाएंगे और इथेनॉल बनाएंगे - या इसे तेल बनाने वाले शैवाल को खिलाएंगे? अंततः, इन प्रक्रियाओं की दक्षता और उनके लिए आवश्यक विभिन्न ऊर्जा आदानों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, सूक्ष्म शैवाल तेल उत्पादन के लिए शैवाल के ऊर्जा-गहन वातन की आवश्यकता होती है; हालांकि, किण्वन से इथेनॉल उत्पाद की वसूली के लिए तेल प्रसंस्करण के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता हो सकती है। इन दोनों दृष्टिकोणों के लिए चुनौती शैवाल से अधिक ऊर्जा निकालने की है, जिसका उपयोग शैवाल को उगाने और ईंधन निकालने के लिए किया जाता है।

भूरा समुद्री शैवाल। छवि के माध्यम सेकराची विश्वविद्यालय, पाकिस्तान

निचला रेखा: बर्कले, कैलिफ़ोर्निया में बायो आर्किटेक्चर लैब में एडम वारगाकी और सहयोगियों ने आनुवंशिक रूप से ई। कोलाई बैक्टीरिया का एक नया तनाव तैयार किया है, जो भूरे समुद्री शैवाल में पाए जाने वाले शर्करा पर फ़ीड कर सकता है और शर्करा को इथेनॉल में बदल सकता है। वे कहते हैं कि यह विधि समुद्री शैवाल को 'वास्तविक नवीकरणीय बायोमास' के साथ दुनिया की आपूर्ति के लिए 'दावेदार' बनाती है। उन्होंने अपने परिणाम पत्रिका में प्रकाशित किएविज्ञानजनवरी 2012 में।

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