Wiley жаңартылатын энергия
Қорытынды және болашаққа перспективалар
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 7.12 Қорытынды және болашаққа перспективалар
Микробалдырлар, оның ішінде теңіз балдырлары және цианобактериялар, қарапайым құрылымы арқасында тез өсетін прокариотикалық және эукариотикалық фотосинтетикалық микроорганизмдердің біртекті емес тобы болып табылады. Оларды биодизель, биоэтанол, биосинтез және бисутекті қоса алғанда, биоотынның әртүрлі түрлерін өндіру үшін зерттеді. Биоотынды микробалдырлардан өндіру әлеуетті экотұрақты. Жер және су ресурстарының шектеулілігі шегінде энергияға тез өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыру мақсатында барлық талаптарға жауап беретін микробалдырды биоотынды өндіруге болады. Микробалдырлардан жасалған биодизельмен байланысты бар кедергілерді тиімді жою үшін базалық білімдерде де, технологиялық мақсаттылықта да кенеттен өзгеру талап етіледі және соның салдарынан микрообалдырлармен жанама түрде биодизель өндірісі толығымен бәсекелестік үдеріс болады. Микробалдырлардан биомассалар мен биодизель өндірісін оңтайландыру үшін келесі бағыттарды артық көру керек: Липидті өнімділікті оңтайландыру эмпирикалық модельдерге емес, механикалық модельдерге негізделуі тиіс. Глицеридтерді жылжытудың орнына алкандардың тікелей синтезі ұсынылуы тиіс. CO 2 – ні ортаның көлеміне көпіршікті емес, кеуекті бос талшықтар арқылы жүргізген жөн. Органикалық қалдықтар көп мөлшерде болған жағдайда гетеротрофты метаболизм қолданылуы мүмкін. Жасушалармен жарықты сіңіруді барынша пайдалану. Липидтерді біріктіріп бөлу өндіріс және мақсатты өнімді бөлу технологиясымен алмастырылуы тиіс. Технологияларды дамыту, соның ішінде фотобиореакторларды әзірлеудегі жетістіктер, микробалдырлар биомассасының өнімін жинау, кептіру және басқа да кейінгі өңдеу технологиялары табыстылықтың артуына әкелуі мүмкін маңызды салалар болып табылады, яғни микробалдырлардан биоотынды тиімді коммерциялық іске асыру қол жетімді стратегия болып табылады. Биокатализаторды әзірлеуге келетін болсақ, күш-жігер жұмылдырылуы керек: Микробалдырлардан бұрын белгісіз генетикалық ресурстарды жинау, оның ішінде қолайлы иелері мен генотеканың қолжетімділігін кеңейту үшін геномдық бірізділікті анықтау. Ядролық айналудың дәстүрлі әдістерін жетілдіру және жаңа әдістерін әзірлеу. Липидті алмасу өнімдерінің реттелетін гиперайқындалуымен үйлесімді маркерлік және репортер гендерін зерттеу. Жасушалық синтездің метаболизмдік жолдарын анықтау және липидтердің жиналуы/ бөлінуі. Бұқаралық алмасу және жарықты өткізу жылдамдығына арнайы арналған фотобиореактордың жаңа конфигурацияларын жобалау. Липидтерді жинау, экстракциялау және тазартуды қамтитын бөлу бойынша жұмыс 129 технологиясын жоспарлау және оңтайландыру. Биобарлаудың қажетті белгілері бар балдырлардың түрлерін (мысалы, липидтердің жоғары құрамы, өсу жылдамдығы, өсу тығыздығы және / немесе бағалы жанама өнімдердің болуы) оларды шығыны аз ортада өсіру кезінде анықтау үшін маңызы зор. Осы стратегияның мүмкіндіктеріне қарамастан, оқиғалардың неғұрлым ықтимал дамуы, биобарлау мұнай бағасы бойынша бәсекеге қабілетті түрлерді анықтауға мүмкіндік бермейді және осы штаммдарға экономикалық өміршеңдікті беру үшін кейінгі гендік инженерия мен будандастыруды талап етеді. Технологиялық балдырлар үшін липидтердің биогенезін жақсартудан және өсімдіктерді қорғауды жақсартудан бағалы ферменттерді немесе ақуыздың жанама өнімдерін өндіруге дейін бірқатар мүмкіндіктер енді ғана жүзеге асырыла бастады. Бірде-бір тұрақты технология қиындықсыз өтпейді, бірақ ұзақ мерзімді салдарды әділ есепке алмай, осы технологияларды соқыр жылжыту ұзақ мерзімді салдарлары олардың қысқа мерзімді пайдасынан асып түсетін стратегияларды қабылдауға алып келуі мүмкін. Микробалдырлар медицинада, тамақ және косметикалық өнеркәсіпте кең қолданылатын жаңа биоөнімдердің алуан түрлілігін өндіре алады. Микробалдырларды өсіруді және биорафрафиндеу стратегияларын пайдалана отырып биоотын өндірісін біріктіру микробалдырлардан биоотынды пайдаланудың жалпы экономикалық табыстылығын едәуір арттырады деп күтілуде. Сапалы серпілістер өнімнің шығымын бір мезгілде ұлғайту кезінде өңдеуге арналған шығындарды төмендетуге қабілетті технологияларды жобалау мен әзірлеу шын мәнінде қажет. Сайып келгенде, бай қаржыландырылатын ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар ҒЗТКЖ бағдарламалары түрінде кешенді зерттеу жергілікті жағдайларда үдерістерді генетикалық жақсарту және оңтайландыру үшін арнайы бейімделген микробалдырлар штаммдарын таңдауға көмектесе алады. Атап айтқанда, биоөңдеу мәселесі ерекше маңызға ие болады, өйткені ол баламалы көлемді немесе жұқа химиялық қосылыстарды өндіру есебінен өңделген биомассаны жаңғыртуға мүмкіндік береді, бұл микробалдырлар биотехнологиясының жалпы экономикалық мүмкіндігіне оң үлес қосады. Экологиялық мәселелерге деген реакцияны кейінге қалдыру мүмкін емес, соның ішінде жаһандық жылынуға, әйтпесе адамзатқа қауіп төнуі мүмкін. Микробалдырлардан өндірілетін биоотын энергетикалық қауіпсіздік саласындағы жұмбақтардың бірі болып табылады, өйткені болашақта ол дәстүрлі қазба отын түрлерін ауыстыра алады. Энергияны пайдалану тиімділігі және үнемдеу жөніндегі шаралармен, сондай-ақ тұтынушылардың мінез-құлқындағы негізделген өзгерістермен біріктіріп, олар жақын болашақта энергетикалық қажеттілік үшін пайдалы болуы мүмкін. |