https://promaintlehti.fi/cialis-hinta-pfz.html
https://promaintlehti.fi/viagra-hinta-pfz.html

Tutkimus ja koulutus | 17.9.2020

Ohjelmoidut bakteerit muuntavat kasvien biomassan voitelu- ja polttoaineiksi

Kasvien biomassa tarjoaa uusiutuvan energian ja raaka-aineiden lähteen, jonka solutehtaiksi suunnitellut bakteerit voivat muuntaa esimerkiksi voitelu- ja polttoaineiksi. Bakteereille kelpaavat ravinnoksi myös jätemateriaalit, jolloin tuotteiden valmistus ei kilpaile ruoan tuotannon kanssa. Milla Salmela tutkii väitöskirjassaan ligniinin ja lignoselluloosan muuntamista arvotuotteiksi bakteerien avulla.

agriculture-basil-bunch-cultivation-348689

Ligniini on biopolymeeri, joka voi muodostaa jopa noin kolmasosan kasvien kuivapainosta. Yhdessä selluloosan ja hemiselluloosan kanssa se muodostaa lignoselluloosaksi kutsutun kokonaisuuden, joka on runsain maan päällä esiintyvä uusiutuvan hiilen lähde.

– Kestävän kehityksen kannalta myös näitä uusiutuvia hiilen lähteitä tulee kuluttaa harkitusti. Esimerkiksi ligniiniä muodostuu jäte- ja ylijäämävirtana maatalouden ja metsäteollisuuden prosesseissa, jotka käsittelevät lignoselluloosaa. Tällä hetkellä näitä ylijäämävirtoja käsitellään pääsääntöisesti polttamalla, mutta ligniiniä voitaisiin hyödyntää raaka-aineena myös arvokkaammissa käyttökohteissa, kuten biotuotteiden valmistuksessa, Milla Salmela kertoo.

Lignoselluloosan monimutkainen rakenne asettaa haasteita sen biologiselle käsittelylle, sillä yksikään tunnettu mikrobi ei kykene yksinään hyödyntämään lignoselluloosan kaikkia osia. Lisäksi teollisissa prosesseissa muodostuva ligniini, eli tekninen ligniini, eroaa rakenteeltaan luonnollisesta ligniinistä. Se on tyypillisesti koostumukseltaan monimutkainen seos erinäisiä yhdisteitä, jotka ovat monille mikrobeille haitallisia.

Salmela ratkoo työssään näitä haasteita uuden solutehtaan avulla, joka hyödyntää teknisen ligniinin yhdisteitä ravinnoksi. Samalla se tuottaa niin kutsuttuja ”drop in” -biopolttoaineita ja kemikaaleja, jotka sopivat sellaisenaan korvaamaan vastaavia öljypohjaisia tuotteita. Ohjelmoimalla bakteerin aineenvaihduntaa solutehdas saadaan tuottamaan täysin uusia tuotteita, joita se ei luonnostaan tuottaisi.

– Tutkimuksessani arvioin Acinetobacter Baylyi ADP1 -nimisen bakteerin kykyä käyttää teknistä ligniiniä raaka-aineena. Bakteeri muuntaa tekniseen ligniiniin liittyviä yhdisteitä luontaisesti vahaestereiksi ja sen aineenvaihduntaa muokkaamalla tuotteiden kirjoa voidaan laajentaa kattamaan keskipitkiä ja pitkiä suoraketjuisia hiilivetyjä. Nämä ovat oivallisia korvikkeita esimerkiksi poltto- ja voiteluaineille sellaisenaan tai niitä voidaan jatkojalostaa kemiallisin reaktioin, Salmela selventää.

Raaka-aineen monipuoliseen hyödyntämiseen haettiin mallia luonnosta, missä mikrobit tyypillisesti elävät yhteisöissä ja voivat jakaa aineenvaihduntatuotteita keskenään. Rationaalisesti suunnitelluilla useamman mikrobilajin kasvatuksilla raaka-aine saadaan monipuolisesti hyödynnettyä halutuiksi lopputuotteiksi.

– Esimerkiksi selluloosa muuntuu yhden bakteerilajin avulla sopivaksi ravinnoksi ligniiniyhdisteitä käyttävälle toiselle bakteerille. Tämä mahdollistaa sekä selluloosan että ligniiniyhdisteiden käytön kohdennetuiksi tuotteiksi, Salmela kertoo.

Tampereella jo yli kahdeksan vuotta asunut Salmela on kotoisin Jyväskylästä. Väitöskirjatyö toteutettiin Tampereen yliopiston synteettisen biologian tutkimusryhmässä.

Diplomi-insinööri Milla Salmelan biotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Development of Bacterial Platforms for Upgrading of Technical Lignins tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 2.10.2020 klo 12.00 alkaen. Vastaväittäjänä toimii professori Marko Virta Helsingin yliopistosta. Kustoksena toimii Tenure track -professori Ville Santala Tampereen yliopistosta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa  http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1674-7

Uusimmat artikkelit

Työturvallisuusrikoksesta ja ympäristön törkeästä turmelemisesta ehdollista vankeutta

Etelä-Pohjanmaan käräjäoikeus tuomitsi kauhavalaisen yrityksen törkeästä ympäristön turmelemisesta ja työturvallisuusrikoksesta yhteisösakkoon ja rikoshyödyn menettämiseen. Laiminlyönnit paljastuivat työsuojelutarkastuksessa.

17.6.2025 | Alan Uutiset

NRC Group kunnossapitäjäksi Riihimäki–Kokkola-rataosuudelle

NRC Group on valittu Riihimäen ja Kokkolan välisen rautatien radan ja turvalaitteiden kunnossapitäjäksi vuosille 2026–2030.

HSY uusi laitos jalostaa biojätteen lannoitteeksi pelloille

Biojätteen käsittelyssä siirrytään tehokkaampaan tapaan hyödyntää pääkaupunkiseudulla ja Kirkkonummella kerättyä biojätettä.

Tekoäly torjuu törmäykset – sensorijärjestelmä saa junan pysähtymään ajoissa norsunkin edessä

VTT:n kehittämää sensorijärjestelmää on testattu Intiassa. Se estää liikenneonnettomuuksia ja parantaa kaivosteollisuuden tuottavuutta.

Aalto-yliopistosta valmistuu avoimen automaation osaajia

"Oppiminen on sujunut parhaiten silloin, kun opiskelijoilla ei ole ennakko-oletuksia oikeasta tai väärästä tavasta tehdä automaatiota," tekniikan professori Valeriy Vyatkin toteaa. 

Rail Baltica -ratatyömaalla hyödynnetään suomalaista 3D-koneohjausjärjestelmää

Täysin digitalisoidussa mallipohjaisessa rakentamisessa työtä voivat tehdä yhdessä reaaliaikaisesti infrasuunnittelija, työkoneenkuljettaja, työmaapäällikkö ja projektinjohto.

10.3.2025 | Kumppaniartikkeli

Sulzerin innovatiiviset ratkaisut vedenkäsittelyyn ja pumppaamiseen

Sulzer on yksi Suomen johtavista vedenkäsittelyn ja pumppausteknologian toimijoista. Yhtiön panostukset kotimaisuuteen, kestävään kehitykseen, kokonaisratkaisuihin ja asiakaspalveluun tekevät siitä luotettavan kumppanin sekä kunnallisille että teollisille toimijoille.