В течение сотен лет люди полагались на микроорганизмы при производстве многих продуктов питания: например, при пивоварении или при производстве сыра и йогурта. - Грибы и бактерии сбраживают определенные сахара, которые могут вызвать алкоголь или молочную кислоту.
Микроорганизмы используются не только в производстве продуктов питания, но также, например, в производстве лекарств, пластмасс или топлива. Промышленные компании все чаще используют возобновляемое сырье. «Растительные вещества могут служить исходными материалами для различных веществ», - приводит пример аспирант университета Кайзерслаутер Марейке Энгель. «Микроорганизмы расщепляют волокна в древесине на различные сахара».
Картинная галерея
Бутанол как заменитель бензина
В Университете Кайзерслаутерна Марейке Энгель исследует производство вещества «бутанол» с использованием такого процесса. «Бутанол очень похож на бензин по своим химическим и физическим свойствам. Это делает его интересным в качестве топлива. Его можно использовать напрямую вместо бензина », - объясняет Энгель. Для брожения она использует бактерии Clostridium acetobutylicum, которые способны производить бутанол из целлюлозных волокон в древесных отходах или других растительных отходах. Но Энгель делает еще один шаг: он не только использует хорошо известный, проверенный метод, но также сочетает ферментацию с электрохимическим процессом. «Мы обнаружили, что бактерии производят бутанол быстрее и в больших количествах, когда мы применяем электрический потенциал», - объясняет 26-летний парень. Микроорганизмы используют выпущенные электроны для производства топлива.
Хранилище энергии
Почему батареи стареют?
Исследовательские процессы на молекулярном уровне
«Однако мы знаем только основы того, что происходит на этих молекулярных уровнях в этих процессах, и как электроны попадают в бактериальные клетки», - продолжает Энгель. Молодой исследователь хотел бы узнать в ее докторской диссертации. Она проводит исследования в младшей исследовательской группе «Био Сац» от доктора Нильс Типпкоттер. Ученый и его команда привержены возобновляемому сырью и его дальнейшей переработке. «Мы подозреваем, что бактерии образуют нанопроволоки и таким образом поглощают электроны», - рассказывает Энгель, получившая немецко-французскую степень в области энергетики и технологий в Руане и Кайзерслаутерне до получения степени доктора. Вместе с биофизиками из Центра наноструктурирования ТУ она хочет более тщательно изучить бактерии с помощью сканирующего электронного микроскопа, чтобы выяснить,какие процессы происходят на молекулярном уровне у микробов.
Солнечный Импульс 2
Первое мировое турне на солнечном самолете завершено
Исследования в области биоэлектрохимии находятся в зачаточном состоянии
Исследования в области биоэлектрохимии находятся, так сказать, в зачаточном состоянии. «Ученые работают над соединением двух технологий только около десяти лет», - знает Энгель. Исследователю приходится выполнять новаторскую работу разными способами, поскольку она говорит: «Например, до сих пор нет подходящих биореакторов с электрохимическими компонентами. Но мне нужны эти реакторы для брожения. Я должен был создать свою собственную систему ». Энгель одним из первых в Германии провел исследования в этой области. В ее работе ее поддерживают коллеги из исследовательского института Dechema во Франкфурте. Здесь также проводятся исследования в области биоэлектрохимии. (Ш)