Una limitazione della produzione di biocarburanti è che l’alcol creato dalla fermentazione è tossico per i microbi che lo producono.
Ora gli scienziati sono più vicini a superare questo ostacolo.
I ricercatori dell’Università di Cincinnati e del National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti hanno raggiunto una svolta nella comprensione della vulnerabilità dei microbi agli alcoli che producono durante la fermentazione della biomassa vegetale.
Con l’attrezzatura di dispersione e simulazione dei neutroni del National Lab, il team ha analizzato la fermentazione del Biofuel Butanol, un alcol pieno di energia che può anche essere usato come materia materia da solvente o chimica.
Il butanolo è tossico per i stessi microrganismi che lo producono. Questa tossicità limita la quantità di butanolo che può essere generata durante la fermentazione, presentando una sfida alla produzione biologica, ha affermato Jonathan Nickels, professore associato di ingegneria chimica e ambientale presso il College of Engineering and Applied Science della UC.
“La posizione primaria della tossicità è nella membrana”, ha detto Nickels. “Alla fine, il solvente lo toglie e lo rende più morbido e meno stabile. Alla fine, si ottiene buchi nella membrana. Quando ciò accade, la cellula perde la capacità di generare energia.”
Hanno condiviso i loro risultati sul diario Langmuir.
L’autore principale Luoxi Tan, laureato al College of Engineering and Applied Science, è ora ricercatore post -dottorato presso il National Laboratory. Ha detto che i ricercatori cercheranno di vedere se possono rendere i biocarburanti in modo più efficiente stabilizzando le membrane delle cellule nella biomassa.
I ricercatori hanno studiato i processi che si verificano durante la fermentazione usando esperimenti di scattering di neutroni che consentono test non distruttivi della membrana, permettendo agli scienziati di vedere le strutture e le disposizioni delle molecole.
“I neutroni ti danno la possibilità di sondare l’interno della membrana per aiutare a determinare come viene distribuito il butanolo”, ha dichiarato Hugh O’Neill, direttore del Center for Structural Molecular Biology a Oak Ridge.
I ricercatori hanno usato i supercomputer per eseguire simulazioni di dinamica molecolare per esaminare come atomi e molecole si muovono e interagiscono nel tempo.
Nickels ha affermato che questi strumenti hanno permesso ai ricercatori di vedere cosa sta succedendo alla struttura della membrana di una cellula a livello molecolare.
“I risultati hanno implicazioni a lungo termine molto rilevanti e significative”, ha detto Nickels. “Vogliamo rendere i biocarburanti più efficienti, il che avrebbe risultati economici significativi”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
