Biologija

3D tiskane korale so lahko prihodnost bioenergije

3D tiskane korale so lahko prihodnost bioenergije


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ko globalno segrevanje povzroča dvig temperature morja, koralni grebeni po vsem svetu umirajo. Občutljivi grebeni so še posebej dovzetni za celo majhne spremembe povprečne temperature in slanosti, in ko umrejo, bi to lahko pomenilo katastrofo za številne morske organizme, ki grebene imenujejo domov. Zaradi tega so raziskovalci našli različne rešitve, ena najbolj obetavnih pa je lahko tiskanje nadomestnih grebenov 3D.

Čeprav 3D-natisnjene korale ne morejo vrniti živih koral, bi lahko pomagalo poživiti nekatere ekosisteme, ki uporabljajo grebene. Toda njegova primarna uporaba bi lahko bila v rasti morskih biogoriv.

Pomen koral

Korale tvorijo glavno sestavino številnih tropskih morskih ekosistemov. Brez njihove prisotnosti se prehranske verige v teh sistemih porušijo. Na primer, nekatere vrste mikroalg živijo v simbiotičnem odnosu s koralami. Korale zagotavljajo površino za rast alg, v zameno pa alge proizvajajo hrano za korale.

POVEZANE: SEDEM HLADNIH BIOGORIVNIH PRIPRAVKOV, KI JIH UPORABIMO ZA PROIZVODNJO GORIVA

Tudi te mikroalge so energetsko bogato biogorivo.

To je navdihnilo dr. Daniela Wangpraseurta z univerze v Cambridgeu, da je razvil umetno koralno strukturo za rast alg, tako da jo je mogoče nabirati za ustvarjanje biogoriva.

"Korale zelo učinkovito zbirajo in uporabljajo svetlobo. V našem laboratoriju iščemo metode za kopiranje in posnemanje teh strategij iz narave za komercialne namene.

Soraziskovalka dr. Wangpraseurta, dr. Silvia Vignolini, je o projektu povedala:

"Razvili smo umetno koralno tkivo in okostje s kombinacijo polimernih gelov in hidrogelov, dopiranih s celuloznimi nanomateriali, da posnemamo optične lastnosti živih koral. Celuloza je bogat biopolimer; je odlična pri razprševanju svetlobe in z njo smo optimizirali dovajanje svetlobe v fotosintetske alge. "

Oba raziskovalca poskušata povečati potencial rasti mikroalg, imenovanihMarinichlorella kaistiae.V teh algah nastajajo maščobne kisline, ki so neverjetno bogate z energijo. Alge rastejo naprejPocilloporidae korale, zato je ekipa te korale 3D skenirala, da bi razvila načrt za 3D-natisnjene koralne oblike.

Razvoj umetnih koral

Natančneje, koralna oblika koral zbira in usmerja svetlobo na območja, kjer rastejo alge. Korala še posebej učinkovito fokusira modre in oranžne valovne dolžine svetlobe, ki jih alge potrebujejo za fotosintezo.

"S kopiranjem gostiteljskega mikrohabitata lahko uporabimo tudi naše 3D natisnjene korale kot vzorčni sistem za simbiozo koral in alg, ki je nujno potrebna za razumevanje razgradnje simbioze med propadanjem koralnih grebenov," je rekel Wangpraseurt. "Za našo novo tehnologijo obstaja veliko različnih aplikacij.

Pred kratkim smo ustanovili podjetje, imenovano mantaz, ki za pridelavo alg za bioprodukte v državah v razvoju uporablja pristope nabiranja svetlobe, ki jih navdihujejo korale. Upamo, da bo naša tehnika razširljiva, da bo lahko resnično vplivala na biosektor alg in na koncu zmanjšala emisije toplogrednih plinov, ki so odgovorni za smrt koralnih grebenov. "

Kot je opozoril dr. Wangpraseurt, rast alg ni dobra samo za proizvodnjo biogoriv, ​​temveč je tudi glavni porabnik toplogrednih plinov. Če bi našli način za povečanje proizvodnje alg, bi lahko ustvarili ogromen ogljikov filter za okolico.

Ena največjih težav, s katero so se soočili raziskovalci, je ta, da Mariniklorelamikroalge umrejo v procesu prenosa iz gostujoče kulture na umetne korale. Z edinstveno tehniko biotiska pa so raziskovalci med samim proizvodnim postopkom lahko posadili alge na površino nove lažne korale.

Druga korist za umetne korale je ta, da algam zagotavljajo boljšo rastočo površino kot prave korale. Raziskovalci so lahko oblikovali umetne koralne oblike, da so učinkovitejše pri zajemanju svetlobe in tako zagotavljajo bolj fotonom bogato okolje za rast alg.

POVEZANO: OBRAZLOŽITEV PREDHODNE OBDELAVE BIOMASE IZ RASTLIN NA BIOGORVA

V primerjavi z naravno koralo nove koralne strukture omogočajo rast mikroalg 100-krat hitreje in v gostejši preprogi kot na katerem koli drugem območju, kjer so bili gojeni, tako v laboratoriju kot v morju.

Trenutno največja težava ekipe je razširljivost. Za vsakogar, ki pozna postopek aditivne proizvodnje, verjetno veste, da to ni najboljši sistem za množično proizvodnjo. Vendar v tem primeru ekipa nima druge možnosti za izdelavo umetnih koral. Upajo, da jim bodo nove novosti v proizvodnem prostoru aditivov pomagale še pospešiti njihov proizvodni proces.

Njihove raziskave so objavljene v Nature Communications.


Poglej si posnetek: BIOENERGIJA - ISCELITELJSTVO (September 2022).