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16. Jänner 2017
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Aufrufe: 4076
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Forscher verwandeln Zucker mittels Hefe in Diesel
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Wissenschaftler am MIT erreichen mit Yarrowia lipolytica hohe Ausbeute
Cambridge - Forscher des Massachusetts Institute of Technology
http://web.mit.edu (MIT) haben mit Yarrowia lipolytica eine
fettproduzierende Hefesorte erzeugt, die mit Zucker gefüttert wird und als
Biodiesel taugt. Weil Zucker jedoch ein Nahrungsmittel ist, arbeiten
Chemieingenieur Gregory Stephanopoulos und sein Team am MIT inzwischen an einer
Lösung mit Bioabfällen. Das könnte die Biodiesel-Erzeugung revolutionieren.
25 Prozent Spielraum
"Diesel ist der bevorzugte Treibstoff, weil er eine hohe Energiedichte hat und
in Motoren mit einem hohen Wirkungsgrad verbrannt wird", sagt Stephanopoulos.
"Das Problem ist nur, dass er aus Erdöl hergestellt wird." Biodiesel, der aus
pflanzlichen Ölen und Fetten gewonnen wird, lässt er nicht gelten. Der benötigte
Rohstoff sei teuer und rar. Zucker und Getreide seien ergiebiger und billiger.
Auch heute schon werden Hefen eingesetzt, um Treibstoff herzustellen. Ethanol,
landläufig als Alkohol bezeichnet, hat allerdings eine geringe Energiedichte.
Das MIT-Team konnte Yarrowia dazu bringen, überschüssiges NADH - ein Coenzym,
das beim Abbau von Glukose (Zucker) entsteht - in reduziertes
Nicotinsäureamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADPH) umzuwandeln. Daraus lässt
sich Diesel herstellen, der dem aus Erdöl verblüffend ähnlich ist. Die
modifizierte Hefe benötigt nur zwei Drittel des Zuckers, den sie im
Normalzustand verbrauchen würde, um die gleiche Menge an Fetten zu produzieren.
"Wir haben das Potenzial zu 75 Prozent ausgereizt. Weitere 25 Prozent wollen wir
durch unsere künftige Arbeit erschließen", so Stephanopoulos. Beim heutigen
Preis für Maisstärke, einem Ausgangsmaterial für Glukose, könnte das Verfahren
wirtschaftlich sein, glaubt der Forscher.
Erfolgreiche Praxistests
Ein ähnliches Verfahren haben der französische Mineralölkonzern Total
http://total.com und das US-Biotechnologieunternehmen Amyris
https://amyris.com entwickelt. Es basiert auf genmanipulierten
Mikroorganismen, die ebenfalls mit Zucker gefüttert werden. Das Endprodukt heißt
Farnesan. 2014 flog bereits ein Airbus A321 erfolgreich mit Kerosin, dem zehn
Prozent dieses synthetischen Treibstoffs beigemischt waren.
Das Schweizer Unternehmen Butalco
http://butalco.com arbeitet ebenfalls mit Hefen. Es hat mit Know-how der
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Mai ein Verfahren zur
Herstellung von Butanol entwickelt, sodass Diesel und Benzin beigemischt werden
können. Ziel ist es, statt Zucker Lignozellulose einzusetzen - also Biomasse,
die ebenfalls Zucker enthält. Der Anteil an Glukose, die Hefen verwerten können,
ist allerdings gering. Die anderen Zuckerarten, Arabinose und Xylose, deren
Prozentdatz in Biomasse besonders hoch ist, schlucken sie dagegen eher ungern. (pressetext)
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