Merevetikad Päästmiseks, Taastuvenergiast COVID-19-ni

2023 Autor: Isabella Ferguson | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-03 14:09

Taastuvenergia teadlased on pöördunud merevetikate kui biokütuse allika poole ja kuigi see pulbitseb taustal, on COVID-19 kriis toonud taas tähelepanu merest taastuvate ressursside saagi jätkusuutlikkuse aspektile. Seda silmas pidades heidame pilgu mõnele uuele arengule merevetikate ehk makrovetikate valdkonnas.

Vetikad COVID-19 raviks, võimalik

Silmapiiril laienenud vetikakasvatus ka biokütuste ja COVID-19 töötlemiseks (Renesslaeri polütehnilise ülikooli pilt YouTube'i kaudu).

Ei. Ärge lõppege ja ostke juhuslikke vetikaid, et ennast COVID-19 sümptomite raviks ravida. New Yorgis asuva Rensselaeri polütehnilise instituudi uued uuringud näitavad siiski, et merevetikate ekstrakt võib "oluliselt" edestada praegust COVID-19 ravi, remdesaviiri.

Paber on saadaval ajakirjas Cell Discovery Internetis pealkirja all „Sulfaaditud polüsahhariidid pärsivad tõhusalt in vitro SARS-CoV-2.”

See on in vitro, mitte inimestel, mis tähendab, et uuringud on alles varajases staadiumis. Sellest hoolimata on see paljulubav. Renneslaeri meeskond rakendab "peibutusmeetodit", mis on teiste viiruste hulgas töötanud ka dengue, Zika ja A-gripi puhul.

Peibutusmaterjal häirib viirust inimese rakkudele kinnitumast ja lukustab viiruse ohutusse ruumi, kus see võib kahjutult laguneda.

Trikk!

Ravi COVID-19, merevetikate väljaanne

Neile, kes kodus skoori hoiavad, koosneb uuringus kasutatud merevetikate ekstrakt tavalise antikoagulentse hepariini mitmest variatsioonist.

Ja siin muutub see huvitavaks. Hepariini on toodetud umbes 100 aastat, kuid peaaegu kogu see on saadud loomadelt, mitte vetikatelt. Meie sõbrad riikliku tervishoiuinstituutide ajakirjas Molecules on taustalugu.

"Hepariini puhastamine rupsist on vana tööstusprotsess, mille kaubanduslikud retseptid pärinevad aastast 1922," kirjutavad nad. "Kuigi selle tootmismeetodi keemilised, kemoensümaatilised ja biotehnoloogilised alternatiivid on akadeemilises kirjanduses avaldatud, on loomne kude ainus tööstuslik hepariini tootmise allikas."

Nad ütlesid seda veel 2017. aastal, kuid pärast seda tundub, et vetikate alternatiivi uuringud on auru kogunud.

Maksumus on endiselt takistuseks merevetikatest saadud hepariini ärilisele huvile. Kuid enneolematu pandeemia korralikult käimas ja lõppu ei paista, et nõudlus COVID-19 ravi järele võib aidata merevetikate ja hepariini tarneahelat kogu maailmas käivitada.

Taastuvenergia nurk tekib seetõttu, et merevetikate ja biokütuste tarneahel on ärilisel tasandil samuti vähe huvi äratanud. Kui hepariiniturg äratab investorite huvi merevetikate kasvatamise vastu meditsiiniliste rakenduste jaoks, võib ka mastaabisääst sisse lüüa ja aidata vähendada kulusid ka biokütuse poolel.

Taastuvenergia merelt, hepariinitööstuse väljaanne

Suur küsimus on, miks vajab hepariinitööstus rupsile alternatiivi. Lõppude lõpuks on maailm rupsides täis. See on odav, saadaval ja sellega tuleb midagi ette võtta.

Osa vastusest võib peituda hullu lehma haiguses, mis tõi rupsi taaskasutamisele uued piirangud. Ühtlustamine renderdustööstuses tekitab muret ka tarneahelate ja hindade kõikumise pärast. Pikas perspektiivis võib rups varud väheneda, kuna ülemaailmne nõudlus punase liha järele hääbub (enamik farmatseutilist hepariini saadakse veiste kopsudest ja sea soolestikust).

Täpsemalt öeldes võiksid merevetikatest saadud hepariini tüüpi ravimid olla tavalisest hepariinist tõhusamad, nagu soovitas 2019. aasta uuring.

Käivitamine taastuvenergia turg, merevetikate väljaanne

Kui see kõik paika loksub ja COVID-19 aitab ärilist merevetikakasvatust stimuleerida väljaspool praegust ulatust, võib selle mõju biokütusele olla märkimisväärne.

USA energeetikaministeerium alustas sellise ettevõtmise ettevalmistamist 2017. aastal, kui käivitas uue rahastamisvooru algatusele MARINER (Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources), mille eesmärk on edendada merevetikate kasvatamist 21. sajandil ja rakendada taastuv energiaallikas.

MARINER kuulub energeetikaministeeriumi tipptasemel ARPA-E kontorisse, mis on spetsialiseerunud kõrge riskiga ja kõrge tasuga uuringutele.

Erilist huvi pakub projekt, mis hõlmab pruunvetikate Sargassumi kasvatamismeetodite kiirendamist, mida on uuritud ka hepariini ekstraheerimiseks.

See projekt pärineb Mississippi ülikoolist, kes sai 500 000 dollarit toetust poolautonoomsete lainejõuliste puksiiride süsteemi loomiseks, mis paigutaks Sargassumi "klapid" optimaalseks toitainete tarbimiseks.

Taastuvenergia merevetikatest ja jätkusuutlikkus Twofer

Sargassumi biokütuste ja muude toodete töötlemiseks kuluv aeg, energia ja kulutused on endiselt problemaatilised, osaliselt seetõttu, et see hõlmab esmase sammuna kuivatamist.

Kuid teadlased on selle nurga all töötanud.

Näiteks eelmise aasta mais pakkusid Ühendkuningriigi Exeteri ülikool ja Bathi ülikool ette merevetikate eeltöötlusmeetodi, mis probleemi lahendaks. Siin on Exeteri selgitaja:

“Happeliste ja aluseliste katalüsaatorite abil töötas meeskond välja protsessi, mis vabastab suhkruid, mida saab kasutada palmiõli asendajat tootva pärmi söötmiseks. Sama meetodiga valmistatakse ka merevetikate jäägid järgmiseks töötlemisetapiks, mida nimetatakse hüdrotermiliseks veeldamiseks.

"See protsess allutab orgaanilist materjali kõrgele temperatuurile ja rõhule, muutes vetikatest bioõliks, mida saab edasi töödelda kütusteks, ja kvaliteetseks, odavaks väetiseks."

Punase süsiniku lipud tõuseksid tavaliselt kõrge temperatuuri ja rõhu mainimisel, välja arvatud see, et tänapäeval on raske tõstmise jaoks saadaval madala hinnaga taastuvenergia.

Lisaks näitab Exeteri / Bathi lahendus, et tarneahel Sargassumilt biokütusele ei pea tingimata tuginema üksnes organiseeritud makrovetikakasvatusele. Sargassumi invasiivsed matid ummistavad tavapäraselt randu ja mõjutavad turismitööstust mõnes maailma piirkonnas. Need on seotud ka ookeani surnud tsoonidega. Biokütuse rada aitaks korvata puhastamise kulud ja parandaks nii keskkonda kui ka kohalikku majandust, seega on teie jätkusuutlikkus kaks.

Huvipakkuv on ka Bath / Exeteri süsteem mõeldud ka plastprahi käitlemiseks, mis on sageli Sargassumi mattidega põimunud, nii et see on ka nii.

Teine avanev nurk on potentsiaal ühendada avamere tuulepargid merevetikate kasvatamisega. Eelmisel nädalal võtsid meie tuuleenergia igakuised sõbrad teadmiseks ELi toetatud Põhjamere vetikaprojekti, mille eesmärk on näidata merevetikate kasvatamise mitmekülgset kasu taastuvenergia jaoks 44 turbiiniga avamere tuulepargis.

Uus ELi toetatud konsortsium “Wier & Wind” on partnerlus Seaweed Harvest Nordsea, Murre Technologies, AtSeaNova ja mõõdistusfirma GEOxyz vahel.

Kui kõik läheb plaanipäraselt, võiks Põhjamere projekt pakkuda mudeli merevetikate tootmise suurendamiseks mujal maailmas, millel on lisaks muudele toodetele ka võimalik COVID-19 ravimid, sealhulgas biokütuste turule.

USA energeetikaministeerium tegutseb paremini kiiresti, kui loodab, et USA on selles valdkonnas juhtpositsioonil. Tundub, et projekt MARINER on hiljaks jäänud, nii et kui teil on selle kohta mingeid uudiseid, siis lisage meile märkus kommentaari lõime.

Pilt (ekraanipilt): "peibutus" lähenemisviis kasutab merevetikatest saadud hepariini COVID-19 viiruse vastu, autor Renneslaeri polütehniline instituut YouTube'i kaudu.