En rad unika extremofiler hittades längst ner på 7:an, 800 fot djup hemma guldgruva i bly, S.D. Corbis bilder Extremofiler är små mikrober som kan trivas i heta, salta och till och med sura eller gasformiga miljöer som skulle döda andra livsformer. Nu använder forskare dessa hårda invånare på havsbotten och varma källor för att producera biobränslen som etanol mer effektivt och till lägre kostnad.
Dessa värme- och saltälskande mikroorganismer är bra på att bryta ner biologiskt material som flis, avfallsgrödor eller annat växtmaterial. De "bokstavligen" tar värmen "när det gäller att straffa industriella processer. Tills nyligen, forskare har haft problem med att odla dessa vildväxande extremofiler och utnyttja deras egenskaper. Men de senaste framstegen har gjort det möjligt för dem att göra dem till biodrivna raffinaderier.
"Jag tror att de kommer att bli en stor generator för energi inom en snar framtid, "sa Rajesh Sani, biträdande professor i biologisk och kemisk teknik vid South Dakota School of Mines and Technology. "Vi hade lite problem i början, men under de senaste fem åren, vi har lärt oss hur man odlar dem. Nu samarbetar de och växer fint med oss. "
Sani hittade en grupp unika extremofiler längst ner på 4:an, 800 fot djup hemma guldgruva i bly, S.D. Bakterierna levde i den varma jorden och i sprickorna mellan klipporna längst ner i gruvan.
"Ute snöade det, "Sani minns." Men i botten av gruvan var det 40 till 45 grader C (104 till 113 F). Vi svettas. "
Sani och hans kollegor odlade Geobacillus -bakterierna och använde den för att bryta ner majsavfall och sladdgräs från fast till flytande vid nästan 160 grader F. Denna jäsningsprocess har länge använts för att producera biobränslen - och öl - men nu kan det vara gjort i färre steg, använder mindre vatten och mindre reaktorkärl, förklarade Sani.
"Vi försöker eliminera några steg för att göra det mer kostnadseffektivt, "Sa Sani.
Resultaten av experimentet publicerades i augustiutgåvan av tidskriften Extremophiles. Hans forskning och dussintals andra forskares forskning kommer att diskuteras vid två stora konferenser den här månaden i Yellowstone National Park och vid University of Georgia.
Med oro över livsmedelssäkerhet, och nya mandat från USA och europeiska regeringar att använda mer biobränsle, forskare ökar sina ansträngningar för att hitta nya sätt att förvandla växtmaterial till bränsle. Barny Whitman, en mikrobiolog vid University of Georgia, säger att forskare fortfarande förstår hur extremofiler tillverkar enzymer under tuffa förhållanden.
"Vid högre temperaturer, (kemiska) reaktioner går snabbare och katalysatorerna är mer stabila, "Whitman sa." Det är i allmänhet billigare att köra (en reaktor) vid hög temperatur snarare än låg temp eftersom kylning är dyrare och många av dessa reaktioner genererar värme. "
Whitmans forskning är inriktad på att identifiera gamla livsformer som kallas arkeobakterier som producerar metangas. Han tror att de så småningom kan användas för att göra avlopp eller kommunalt avfall till ett användbart bränsle.
En av pionjärerna inom extremofil bioteknik talar också vid Georgiens konferens. Eric Mathur, vice president för forskning på SG Biofuels i San Diego, isolerade gener från en bakterie som växer på hydrotermiska ventiler i djuphavet, och sedan överförde det genetiska materialet till majsväxter för mer än ett decennium sedan. Nu har han hittat den ultimata extremofilen - en ökenbuske som kallas jatropha vars frön producerar en förening som är 40 procent olja. Företaget har jatropha -plantager i Guatemala, Brasilien och Indien och säljer sina jatrofa-drivna blandningar till europeiska flygbolag som är under pistolen för att köra på biobränsle.
Mathur sa att forskare skulle göra bra om de utökade deras sökning efter biobränsleproducerande katalysatorer som är robusta, stabil och kan trivas under tryck.
"Jag ser på extremofiler som en bred term för att beskriva organismer som kan överleva under förhållanden där andra inte kan, "Sa Mathur." De växter vi arbetar med nu är extremofiler. Det är galna växter som lever utanför fönstret i åkermark. "
GISTEN
