Biomasse
Veröffentlicht auf 25. Juli 2020 |
von Tina Casey
25. Juli 2020 durch Tina Casey
Forscher für erneuerbare Energien haben sich Algen als Quelle für Biokraftstoffe zugewandt, und während dies im Hintergrund sprudelt, hat die COVID-19-Krise den umfassenden Aspekt der Nachhaltigkeit bei der Gewinnung erneuerbarer Ressourcen aus dem Meer erneut in den Fokus gerückt. Schauen wir uns vor diesem Hintergrund einige neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Algen, auch bekannt als Makroalgen, an.
Möglicherweise Algen zur Behandlung mit COVID-19
Auch für die Behandlung von Biokraftstoffen und COVID-19 steht eine erweiterte Algenzucht am Horizont an (Bild der Renesslaer Polytechnic University via Youtube).
Nein. Gehen Sie nicht aus und kaufen Sie zufällige Algen, um sich gegen COVID-19-Symptome zu behandeln. Jedoch, neue Forschung vom Rensselaer Polytechnic Institute in New York weist darauf hin, dass ein Extrakt aus Seetang die derzeitige Behandlung mit COVID-19, Remdesavir, „erheblich“ übertreffen könnte.
Das Papier ist online in der Zeitschrift erhältlich Zellentdeckung unter dem Titel, "Sulfatierte Polysaccharide hemmen wirksam SARS-CoV-2 in vitro.„
Das ist in vitro, nicht bei Menschen, was bedeutet, dass sich die Forschung noch in einem frühen Stadium befindet. Trotzdem ist es vielversprechend. Das Renneslaer-Team verwendet einen „Lockvogel“ -Ansatz, der unter anderem bei Dengue-Fieber, Zika und Influenza A funktioniert hat.
Das Täuschungsmaterial lenkt das Virus davon ab, sich an menschliche Zellen zu binden, und sperrt das Virus in einen sicheren Raum, in dem es sich harmlos zersetzen kann.
Tricky!
COVID-19-Behandlung, Seaweed Edition
Für diejenigen unter Ihnen, die zu Hause punkten, besteht der in der Studie verwendete Algenextrakt aus mehreren Variationen von das übliche gerinnungshemmende Heparin.
Und hier wird es interessant. Heparin wird seit ungefähr 100 Jahren hergestellt, aber fast alles stammt von Tieren, nicht von Algen. Unsere Freunde im Journal der National Institutes of Health Moleküle habe die Hintergrundgeschichte.
"Das Reinigung von Heparin aus Innereien ist ein altes industrielles Verfahren, für das kommerzielle Rezepte bis ins Jahr 1922 zurückreichen “, schreiben sie. "Obwohl chemische, chemoenzymatische und biotechnologische Alternativen für diese Produktionsmethode in der akademischen Literatur veröffentlicht wurden, ist Tiergewebe immer noch die einzige Quelle für die kommerzielle Heparinproduktion in der Industrie."
Sie sagten das schon im Jahr 2017, aber seitdem scheint es, dass Forschung auf die Algenalternative hat Dampf aufgenommen.
Die Kosten sind immer noch ein Hindernis für das kommerzielle Interesse an Heparin aus Algen. Mit einem beispiellose Pandemie Die Nachfrage nach COVID-19-Behandlungen könnte dazu beitragen, die weltweite Lieferkette von Algen zu Heparin anzukurbeln.
Der Aspekt der erneuerbaren Energien kommt ins Spiel, weil die Lieferkette von Seetang zu Biokraftstoff auch auf kommerzieller Ebene wenig Interesse gefunden hat. Wenn der Heparinmarkt das Interesse der Anleger an der Algenzucht für medizinische Anwendungen weckt, könnten auch Skaleneffekte eintreten und dazu beitragen, die Kosten auch auf der Biokraftstoffseite zu senken.
Erneuerbare Energie aus dem Meer, Heparin Industry Edition
Die große Frage ist warum die Heparinindustrie braucht eine Alternative zu Innereien. Immerhin ist die Welt voller Innereien. Es ist billig, es ist verfügbar und es muss etwas damit gemacht werden.
Ein Teil der Antwort könnte in der Rinderwahnsinnskrankheit liegen, die neue Beschränkungen für die Wiederverwendung von Innereien auslöste. Die Konsolidierung in der Rendering-Branche wirft auch Bedenken hinsichtlich der Lieferketten und der Preisvolatilität auf. Langfristig könnten die Innereienvorräte schrumpfen weltweite Nachfrage nach rotem Fleisch verblasst (das meiste pharmazeutische Heparin wird aus der Lunge von Rindern und dem Darm von Schweinen gewonnen).
Genauer gesagt könnten aus Seetang stammende Heparin-Medikamente sein effizienter als herkömmliches Heparin, wie aus einer Studie von 2019 hervorgeht.
Kickstart für den Markt für erneuerbare Energien, Seaweed Edition
Wenn all dies zusammenfällt und COVID-19 dazu beiträgt, die kommerzielle Seetangzucht über das derzeitige Ausmaß hinaus zu stimulieren, könnten die Auswirkungen auf Biokraftstoffe erheblich sein.
Das US-Energieministerium Die Vorbereitungen für ein solches Unternehmen begannen im Jahr 2017, als eine neue Finanzierungsrunde für die Initiative MARINER (Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources) gestartet wurde, die darauf abzielt, die Seetangzucht ins 21. Jahrhundert zu treiben und als erneuerbare Energiequelle einzusetzen.
MARINER gehört zum hochmodernen ARPA-E-Büro der Energieabteilung, das sich auf Forschung mit hohem Risiko und hohem Ertrag spezialisiert hat.
Von besonderem Interesse ist ein Projekt, bei dem die Anbaumethoden für den Braunalgen Sargassum ausgebaut werden studierte für die Heparinextraktion.
Dieses Projekt stammt von der University of Mississippi, die 500.000 US-Dollar für die Schaffung eines Systems halbautonomer, wellengetriebener Schlepper erhielt, das neu positioniert werden soll "Koppeln" von Sargassum für eine optimale Nährstoffaufnahme.
Erneuerbare Energie aus Seetang & The Sustainability Twofer
Der Zeit-, Energie- und Kostenaufwand für die Verarbeitung von Sargassum für Biokraftstoffe und andere Produkte ist nach wie vor problematisch, auch weil zunächst getrocknet wird.
Forscher haben jedoch an diesem Winkel gearbeitet.
Im Mai letzten Jahres haben beispielsweise die britische University of Exeter und die University of Bath vorgeschlagen eine Algenvorbehandlung Methode, die das Problem angeht. Hier ist der Erklärer von Exeter:
„Unter Verwendung von sauren und basischen Katalysatoren entwickelte das Team ein Verfahren, bei dem Zucker freigesetzt werden, mit denen eine Hefe gefüttert werden kann, die einen Palmölersatz produziert. Das gleiche Verfahren bereitet auch die restlichen Algen für die nächste Verarbeitungsstufe vor, die als hydrothermale Verflüssigung bezeichnet wird.
„Bei diesem Verfahren wird das organische Material hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt, wodurch die Algen in Bioöl umgewandelt werden, das zu Kraftstoffen weiterverarbeitet werden kann, sowie in qualitativ hochwertigen und kostengünstigen Düngemitteln.“
Rote Kohlenstoffflaggen würden normalerweise bei der Erwähnung von hoher Temperatur und hohem Druck hochgehen, außer dass heutzutage kostengünstige erneuerbare Energie für das schwere Heben verfügbar ist.
Darüber hinaus zeigt die Exeter / Bath-Lösung, dass die Lieferkette von Sargassum zu Biokraftstoff nicht unbedingt ausschließlich auf der organisierten Makroalgenzucht beruhen muss. Invasive Matten von Sargassum verstopfen routinemäßig die Strände und wirken sich auf die Tourismusbranche in Teilen der Welt aus. Sie sind auch mit verknüpft tote Zonen im Ozean. Ein Biokraftstoffpfad würde dazu beitragen, die Kosten für die Sanierung auszugleichen und sowohl die Umwelt als auch die lokale Wirtschaft zu verbessern.
Interessanterweise ist das Bath / Exeter-System auch für die Behandlung von Plastikabfällen ausgelegt, die häufig mit Sargassum-Matten verflochten sind.
Ein weiterer Winkel, der auftaucht, ist das Kombinationspotential Offshore-Windparks mit Seetangzucht. Letzte Woche unsere Freunde bei Windkraft monatlich nahm ein von der EU unterstütztes Nordsee-Seetangprojekt zur Kenntnis, mit dem die Mehrzweckvorteile des Anbaus von Seetang für erneuerbare Energien in einem Offshore-Windpark mit 44 Turbinen demonstriert werden sollen.
Das neue EU-unterstützte „Wier & Wind“ -Konsortium ist eine Partnerschaft zwischen Seaweed Harvest Nordsea, Murre Technologies, AtSeaNova und dem Vermessungsunternehmen GEOxyz.
Wenn alles nach Plan verläuft, könnte das Nordsee-Projekt ein Modell für die Steigerung der Algenproduktion in anderen Teilen der Welt darstellen, was sich neben anderen Produkten, möglicherweise auch Pharmazeutika für die COVID-19-Behandlung, auf den Biokraftstoffmarkt auswirkt.
Das US-Energieministerium handelt besser schnell, wenn es erwartet, dass die USA in dieser Branche führend sind. Das MARINER-Projekt scheint sich in letzter Zeit beruhigt zu haben. Wenn Sie also Neuigkeiten dazu haben, schreiben Sie uns eine Nachricht in den Kommentarthread.
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Bild (Screenshot): Der „Lockvogel“ -Ansatz setzt abgeleitete Algen ein Heparin gegen COVID-19 Virus, von Renneslaer Polytechnic Institute über YouTube.
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Über den Autor
Tina Casey ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, aufkommende Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserprobleme. Die Artikel von Tina werden häufig auf Reuters, Scientific American und vielen anderen Websites erneut veröffentlicht. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @ TinaMCasey und Google+.