Платформа, в которой используются искусственно созданные микробы для производства синтетических полимеров с минимальным воздействием на окружающую среду.
Наше общество построено на дешевой, широко доступной нефтехимии. Помимо бензина и других видов топлива, нефтехимия является основным компонентом многих предметов нашей повседневной жизни, включая одежду, косметику, электронику, упаковку, краску, полы, автомобили и мебель. Подавляющее большинство этих продуктов не разлагаются микроорганизмами в окружающей среде и не перерабатываются, а в процессе их производства образуются парниковые газы и загрязнения, которые наносят ущерб окружающей среде. Некоторые компании начинают производить компостируемые «биопластические» продукты черезферментация большого количества сахара, полученного из растений. Хотя это шаг в правильном направлении, ферментация сахара неосуществима в глобальном масштабе, поскольку земля, необходимая для производства сахара, подчеркнет нашу способность производить достаточно еды, чтобы поддерживать наше растущее население.
(слева) и Марика Зисак, доктор философии.
(справа), оба ученых-исследователя из Института Висса, которые увлечены использованием микробов для решения некоторых из самых сложных мировых проблем.
Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете.
Меньший углеродный след
В Кирка ( Cir — сосудистые отрасли с с llular заводами) институт проект направлен на решение этой проблемы с помощью сконструированных микроорганизмов для получения полимеров , которые могут быть использованы для производства широкого спектра продуктов с меньшим углеродным следом и воздействием на окружающую среду. Вместо того, чтобы использовать сахар с сельскохозяйственных культур площадью акров в качестве источника пищи, патентованные микробы Circe поглощают углекислый газ (CO 2 ) и водород (H 2 ) и производят класс биоразлагаемых полимеров жирных кислот, называемых PHA (полигидроксиалканоаты), посредством газовой ферментации. . Эти полимеры затем можно использовать для изготовления биопластиков, биоразлагаемых полиэфиров и многого другого.
Мы представляем себе по-настоящему замкнутую экономику, в которой микробы превращают газы в товарные продукты — от пластика до еды, одежды и т. Д. — а затем снова превращают их в простые газы, чтобы возобновить цикл.
ШЕННОН НЭНГЛ
Circe интегрирует этот процесс в платформу, которая позволяет собирать парниковые газы, создаваемые промышленными процессами, и превращать их в ценные полимеры. Уборщик углерода устанавливается на источнике выбросов CO 2 или метана, и углерод объединяется с водородом, также производимым на месте, для питания микробов. После культивирования микробы обрабатываются, а полимер очищается до сухого материала, который можно транспортировать, хранить и использовать в продуктах, которые в настоящее время производятся из полимеров нефтехимического происхождения. Эти полимеры нетоксичны и легко разлагаются в океанах и на суше.
Эти полимеры очищаются и затем могут использоваться для производства широкого спектра биоразлагаемых продуктов с гораздо меньшим воздействием на окружающую среду, чем биопластики на основе растительного сахара.
Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете.
Биоразлагаемые продукты
Подобно многим вещам, с которыми мы взаимодействуем ежедневно, подавляющее большинство средств личной гигиены содержит ингредиенты, произведенные из нефтехимических продуктов, для различных целей, включая сгущение и поддержание гладкой консистенции. Эти ингредиенты не разлагаются биологически, а некоторые из них, например, пластиковые микрошарики, непосредственно способствуют проблеме загрязнения пластиком. Команда Circe работает над тем, чтобы стать частью движения за «чистую красоту», заменяя эти нефтехимические ингредиенты ингредиентами, которые производятся созданными микробами, в поддержку полностью устойчивой биоэкономики. После разработки и коммерциализации этой экспериментальной концепции они планируют расширить систему Circe на другие продукты и отрасли, такие как продукты питания, не содержащие животных.
Что, если бы мы могли превратить парниковые газы в биоразлагаемые продукты?
Исследователи из Института Висс используют синтетическую биологию, чтобы воплотить это в реальность.
Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете.
Возможные приложения
Circe обладает потенциалом для создания биоразлагаемых продуктов с меньшим углеродным следом в следующих областях:
Товары личной гигиены
Одноразовые пластмассы
Упаковка
Текстиль
Обувь
сельское хозяйство
Электроника
Институт Висса в настоящее время снижает риски, связанные с этой технологией, и ищет промышленных партнеров для помощи в коммерциализации и финансировании.