Микробы из отходов пивоварен могут производить биотопливо

Исследователи из Корнеллского университета изучают сточные воды пивоварен как сырьё для производства биотоплива.

Учёные под руководством Ларгуса Т. Ангенента использовали инструменты секвенирования генома, чтобы понять, как микробы в больших биореакторах производят метан из отходов пивоварения. Цель — научиться управлять этими микробными сообществами для производства жидкого биотоплива.

Исследование, первый автор которого Джеффри Дж. Вернер, опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences 22 февраля.

Учёные сотрудничали с инженерами Anheuser-Busch InBev, которая использует биореакторы для очистки сточных вод на девяти пивоварнях. В течение года они брали пробы ила из реакторов и проанализировали более 400 000 генетических последовательностей микробов.

Было обнаружено, что в каждом из девяти биореакторов существует уникальное микробное сообщество, включающее 145 специфических типов бактерий. Особенно стабильными оказались популяции бактерий-синтрофов.

«Даже если их потревожить, они быстро восстанавливаются», — отметил Вернер.

В биореакторах объёмом в миллион галлонов микробы производят метан. Anheuser-Busch InBev возвращает 20% затрат на тепловую энергию за счёт этого метана, экономя миллионы долларов в год.

Понимание функций микробных сообществ и их реакции на изменения (например, pH или температуры) открывает путь к управлению ими. В текущих исследованиях корнеллские инженеры стремятся не дать микробам производить метан, а перенастроить их на производство карбоксилатов — предшественников алканов, содержащихся в топливе.

«Мы собираемся формировать эти сообщества так, чтобы они начали производить то, что нам нужно», — заявил Ангенент.

В работе также участвовали учёные из Университета Колорадо в Боулдере и Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Исследование поддержали Министерство сельского хозяйства, Министерство энергетики и Национальные институты здоровья США.