MSU -forskare har ett nytt bevis på konceptet för en biobränsleproduktionsplattform som använder två arter av marina alger och jordsvampar. Det sänker kostnaderna för odling och skörd och ökar produktiviteten, faktorer som för närvarande hindrar biobränslen från att antas allmänt.

Algerna, Nannochloropsis oceanica, och svamp, Mortierella elongata, båda producerar oljor som vi kan skörda för mänskligt bruk. Med dessa oljor, vi kan göra produkter som biobränslen för att driva våra bilar eller omega-3-fettsyror som är bra för hjärthälsan.

När forskare placerar de två organismerna i samma miljö, de små algerna fäster sig vid svamparna för att bilda stora massor som är synliga för blotta ögat. Denna aggregeringsmetod kallas bio-flockning.

När de skördas tillsammans, organismerna ger mer olja än om de odlas och skördas var för sig.

"Vi använde naturliga organismer med hög affinitet för varandra, "säger Zhi-Yan (Rock) Du, studiens första författare. "Algerna är mycket produktiva, och svampen vi använder är varken giftig för oss eller ätbar. Det är en mycket vanlig jordsvamp som kan hittas på din bakgård. "

Andra fördelar rapporterade av forskarna:

• Systemet är hållbart, eftersom det inte är beroende av fossila bränslen. Svamparna växer på avlopp eller matavfall, medan algerna växer i havsvatten.
• Det är billigare att skörda, eftersom de stora massorna av alger och svampar enkelt fångas upp med enkla verktyg, som en mask.
• Metoden är potentiellt lättare att skala, eftersom organismerna är vilda stammar som inte har genetiskt modifierats. De utgör inga risker för att infektera någon miljö de kommer i kontakt med.

Lösa problem som hämmar produktionen av biobränslen

Bio-flockning är en relativt ny metod. Biobränslesystem tenderar att förlita sig på en art, såsom alger, men de hålls tillbaka av produktivitet och kostnadsproblem.

Först, system som bara förlitar sig på alger lider av låg oljeproduktivitet.

"Alger kan producera stora mängder olja när deras tillväxt hindras av miljöbelastningar, som kvävsvält. Den populära metoden i laboratoriet för algolja är att odla cellerna till höga densitetsnivåer och sedan svälta dem genom att separera dem från näringsämnena med centrifugering och flera tvättmetoder, "Du säger." Detta tillvägagångssätt innebär många steg, tid, och arbete, och är inte praktiskt för industriell skala. "

Den nya metoden matar algerna med ammonium, en kvävekälla som alger snabbt kan använda för tillväxt. Dock, ammoniumtillförseln styrs så att algerna producerar maximal celltäthet och automatiskt går in i kvävsvält. Den noga övervakade kvävedieten kan öka oljeproduktionen och sänka kostnaderna.

Det andra problemet är de höga kostnaderna för att skörda olja, eftersom alger är små och svåra att samla. Skörd kan ta upp till 50% av oljeproduktionskostnaderna.

"Med bio-flockning, aggregaten av svampar och alger är lätta att skörda med enkla och billiga verktyg, "Säger Du.

Ser fram emot, forskarna vill massproducera biobränslen med detta system. De känner också till båda genomernas genomer och kan använda gentekniska verktyg för att ytterligare förbättra metoden.

Studien genomfördes i laboratorierna för Christoph Benning och Gregory Bonito. Det publiceras i tidningen Bioteknik för biobränslen .