Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

вопросы современной биологической химии, молекулярной биологии, химической энзимологии и смежных наук
biochem, molbio, chemical enzymology and related discussions for professionals
Аватара пользователя
GeK63RUS
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт авг 11, 2017 12:53 pm

Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение GeK63RUS » Чт апр 09, 2020 5:21 pm

Добрый день, коллеги.

Ищу партнера имеющего опыт работы с биохимическим методом синтеза органических веществ (не сложных по структуре) из углекислого газа. 

Привожу пример статьи, в которой описан метод, который хотим воспроизвести:

http://propionix.ru/novosti/news_post/b ... slogo-gaza

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Вс апр 12, 2020 2:42 pm

Есть стандартный метод фиксации CO2 живыми организмами. Называется фотосинтез. Его главное преимущество простота и относительная эффективность. Выход полезной легко извлекаемой углеводной составляющей весьма высок. То что описано в рекламе, на которую вы ссылаетесь, в разы менее эффективно. Имеется ввиду выход вещества и его доступное и простое извлечение из биообъекта.

Аватара пользователя
GeK63RUS
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт авг 11, 2017 12:53 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение GeK63RUS » Ср май 06, 2020 11:25 pm

Почему краткое описание и суть статьи авторитетном журнале вы называете рекламой?
Фотосинтез эффективен, но дают слишком большое разнообразие продуктов. Чистую глюкозу из растений выделять не просто.
Плюс в каждом конкретном случае можно найти решения более эффективные, чем придумала матушка Природа.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Чт май 07, 2020 8:14 am

GeK63RUS писал(а):
Ср май 06, 2020 11:25 pm
Почему краткое описание и суть статьи авторитетном журнале вы называете рекламой?
Очень много воды про глобальное потепление и парниковый эффект, к научному содержанию статьи не имеющего отношения.
Фотосинтез эффективен, но дают слишком большое разнообразие продуктов. Чистую глюкозу из растений выделять не просто.
Просто! На сегодняшний день созданы и промышленно эксплуатируются биоорганизмы вырабатывающие спирт из крахмальной составляющей растений и находятся в опытнопромышленной эксплуатации биоорганизмы вырабатывающие спирт из целлюлозы.
GeK63RUS писал(а):
Ср май 06, 2020 11:25 pm
Плюс в каждом конкретном случае можно найти решения более эффективные, чем придумала матушка Природа.
Блажен, кто верует

Поясню по статье.
В статье описан процесс не характерный для данного микроба, включающийся в экстремальных условиях и использующийся как защитный. С биотехнологической точки зрения это означает низкую эффективность биомассы по продуктивности. Если вы не сталкивались с биотехнологическими процессами, то поясню некую специфику таких производств. Так как биотехнология работает с живыми объектами. То биотехнологической процесс вынужденно эксплуатируется в физиологических условиях характерных для данного технологического штамма. А это автоматически означает ограничения по концентрации организмов в среде, по концентрации субстрата и концентрации продукта. В итоге для получения экономически оправданной производительности необходимы аппараты весьма внушительных объемов в сравнении с аппаратурой обычного химического синтеза, что автоматически удорожает кап.затраты на технологию. Поэтому задача повышения эффективности штамма является одной из важнейшей для генной инженерии биотехнологических штаммов. Низкоэффективные процессы просто экономически бессмысленны.

По поводу соревнования с природой.

Двуокись углерода весьма стойкое соединение. Любое преобразование этого субстрата в продукты с меньшей степенью окисления углерода(а именно такие продукты и имеют коммерческую, технологическую и потребительскую ценность) требуют повышенных затрат энергии - это банальная термодинамика. Автоматически повышение затрат энергии приводит к повышению себестоимости продукта, что приводит к неконкурентоспособности продукта в сравнении с процессами, использующими УВ сырье.
В чем преимущество фотосинтетических продуктов, так это в том , что в них используется дармовая солнечная энергия.

Таким образом ваше желание большей эффективности процесса в сравнении с природным сводится по сути к поиску неограниченных дешёвых источников энергии, что скорее переводит рассматриваемую проблему из области химии в область физики.

Аватара пользователя
GeK63RUS
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт авг 11, 2017 12:53 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение GeK63RUS » Чт май 07, 2020 8:54 am

Спасибо за пояснение. Со своей стороны тоже поясню. Глобальное потепление - это не реклама, а практическая значимость работы. Если кто-то ещё не осознает масштаб проблемы содержания СО2 в атмосфере, то это очень печально.
Превращение органики в спирты и т.п. опять же вызывают выделение СО2 в атмосферу. Надо считать, какой суммарный карбоновый след будет при этих процессах, может быть положительным - то есть выделение СО2 больше, чем когда-то этими растениями было поглощено. Цель - сделать процесс с нулевым или отрицательным выделением СО2.
Вы отнеслись к процессу всеравно, что если бы я собирал мусор на полянке в лесу, а вы утверждали, что это энергетически не эффективно (собирать и тем более перерабатывать), природа сама разложит его за счёт дармового света. Чисто физически вы конечно правы, но с моральной и этической точки зрения - нет.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Чт май 07, 2020 11:29 am

Я тут примерно год тружусь в системе Росгидромета и имел многочисленные контакты со специалистами по климату и океану. По поводу СО2 все далеко не так однозначного как вы трактует, так же как и связь глобального потепления с парниковыми газами.

Обсуждаемая работа по фактическим результатам не предлагает никаких технических решений, так же она не касается проблем климата, круговорота СО2 и тп.

Вывод: апелляция к проблеме глобального потепления не имеет никакого научного отношения к результатам работы. Тогда это просто способ привлечения внимания к работе с использованием модного научного тренда.
[Превращение органики в спирты и т.п. опять же вызывают выделение СО2 в атмосферу. Надо считать, какой суммарный карбоновый след будет при этих процессах, может быть положительным - то есть выделение СО2 больше, чем когда-то этими растениями было поглощено. Цель - сделать процесс с нулевым или отрицательным выделением СО2.
Не забудьте учесть при этом фиксацию углекислоты при фотосинтезе :) результат вообще то вроде как посчитан.
Вы отнеслись к процессу всеравно, что если бы я собирал мусор на полянке в лесу, а вы утверждали, что это энергетически не эффективно (собирать и тем более перерабатывать), природа сама разложит его за счёт дармового света. Чисто физически вы конечно правы, но с моральной и этической точки зрения - нет.
Ничего подобного. Я всего лишь дал , ну, скажем так, экспертную оценку выбранному вами пути уборки мусора. Он неэффективен и грязен. Не по СО2, хотя опосредованно и по СО2 потому что сожрёт кучу металла и электроэнергии. Но так же и других загрязнителей в виде невостребованной биомассы и органических отходов. А так же фантастических расходов воды.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Чт май 07, 2020 11:32 am

И ещё я вовсе не призываю вас отказываться от решения проблемы. Я просто призываю вас более взвешено подходить к поискам подходов и решений.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение chemist » Чт май 07, 2020 1:21 pm

А мне вообще не понятно зачем связывать СО2 в органические молекулы, которые всё равно окисляться и опять дадут СО2. Я понимаю ещё связать в какие-нибудь прочные карбиды или на худой конец в минералы, из которых он не высвободится долгие годы.
I D E A = A u

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3443
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение bigM » Чт май 07, 2020 4:21 pm

chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 1:21 pm
А мне вообще не понятно зачем связывать СО2 в органические молекулы, которые всё равно окисляться и опять дадут СО2. Я понимаю ещё связать в какие-нибудь прочные карбиды или на худой конец в минералы, из которых он не высвободится долгие годы.
диатомовые водоросли так и делали...
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение chemist » Чт май 07, 2020 5:40 pm

А сейчас такие функционируют?
I D E A = A u

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3443
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение bigM » Чт май 07, 2020 6:40 pm

chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 5:40 pm
А сейчас такие функционируют?
хз, вот пусть желающие и конструируют вместо коронавируса!
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Чт май 07, 2020 9:34 pm

chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 5:40 pm
А сейчас такие функционируют?
Диатомовые водоросли и сейчас фунциклируют, канешно. Вот, только, углекислоту оне не связывают, оне связывают силикат в диоксид.

В карбонаты связывают углекислоту - кораллы. Оне тоже фунциклируют и сейчаз.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение chemist » Чт май 07, 2020 9:41 pm

Ну так зафигачить коралловую ферму и держи профит по Киотскому протоколу :beer: :clap:
I D E A = A u

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Чт май 07, 2020 9:54 pm

Промблема! Оне оччення мееедленно растут и только в теплых водах.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12507
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение avor » Пт май 08, 2020 8:20 am

chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 1:21 pm
А мне вообще не понятно зачем связывать СО2 в органические молекулы, которые всё равно окисляться и опять дадут СО2.
Это и есть круговорот диоксида углерода. Фотосинтез из диоксида производит углеводы и кислород. Аэробные организмы жрут углеводы окисляют их кислородом до диоксида,когда дышат. И так по кругу.
chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 1:21 pm
Я понимаю ещё связать в какие-нибудь прочные карбиды или на худой конец в минералы, из которых он не высвободится долгие годы.
Чтобы что нибудь купить, надо что нибудь продать. Чем связывать? Только всякими щелочными компонентами.
Например: аммиаком(мочевина), гидроксидами кальция, магния, натрия(соответствующие карбонаты: мел, сода, доломит). Получение всех этих щелочей связано с использованием ощутимого количества энергии, а это расход топлива и выбросы диоксида. Кстати, восстановленный углерод тоже можно связать, например в полимеры.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение chemist » Пт май 08, 2020 11:18 am

avor писал(а):
Пт май 08, 2020 8:20 am
chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 1:21 pm
А мне вообще не понятно зачем связывать СО2 в органические молекулы, которые всё равно окисляться и опять дадут СО2.
Это и есть круговорот диоксида углерода. Фотосинтез из диоксида производит углеводы и кислород. Аэробные организмы жрут углеводы окисляют их кислородом до диоксида,когда дышат. И так по кругу.
Это понятно, но какова должна быть минимальная продолжительность цикла, чтобы считать участие в нём углерода утилизацией, а не хитрым временным хранилищем?
avor писал(а):
Пт май 08, 2020 8:20 am
chemist писал(а):
Чт май 07, 2020 1:21 pm
Я понимаю ещё связать в какие-нибудь прочные карбиды или на худой конец в минералы, из которых он не высвободится долгие годы.
восстановленный углерод тоже можно связать, например в полимеры.
Полимеры долго не живут в обществе, через несколько лет они оказываются на той же свалке. Вот если бы люди научились делать из углерода недорогие стройматериалы (кирпичи, панели, блоки и т.д.), то время жизни бы резко возросло, особенно если стройматериалы использовать повторно. Для этого надо сделать всего ничего - научится из биомассы делать элементы типа углеродного волокна, только массивные, при этом желательно использовать энергию солнца, ветра и т.п., а фабрики чтобы работали автономно десятилетиями :)
Фантастическая идея-фикс, конечно, но до этого дело обязательно дойдёт :shuffle:
I D E A = A u

StYV
Сообщения: 3077
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 11:43 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение StYV » Пт май 15, 2020 8:02 pm

Идеи конечно фантастик, вот только увидим ли мы их воплощение. Кто-то возможно такие бабки загребет, что не сможет унести.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение chemist » Пт май 15, 2020 10:10 pm

Сначала этому кому-то придётся почти такие бабки потратить.
I D E A = A u

StYV
Сообщения: 3077
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 11:43 pm

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение StYV » Вс май 17, 2020 12:09 pm

Простой пример - каменный дом, Со временем начал сыпаться, разобрали и снова собрали. Конечно стал меньше, но жить можно.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3443
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Превращение СО2 (углекислого газа) в органику биохимическим методом

Сообщение bigM » Пт май 22, 2020 9:21 pm

Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Ответить

Вернуться в «биохимия и молекулярная биология / biochemistry and molecular biology»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя