Возможности получения возобновляемой биоэнергии с использованием микроорганизмов

Глобальное потепление можно замедлить и, возможно, обратить вспять только в том случае, если общество заменит ископаемое топливо возобновляемыми безуглеродными альтернативами. Наилучшим вариантом является биоэнергия: энергия Солнца аккумулируется в биомассе и преобразуется в формы энергии, полезные для современного общества. Чтобы существенно повлиять на глобальное потепление, биоэнергию необходимо производить с очень высокой скоростью, поскольку в настоящее время мировое потребление энергии из ископаемого топлива составляет приблизительно 10 ТВт. При этом производство биоэнергии не должно наносить серьезный ущерб окружающей среде или нарушать снабжение продовольствием. Хотя большинство вариантов биоэнергии не отвечают ни одному из этих требований, несколько вариантов, основанных на использовании микроорганизмов, способны производить большие объемы возобновляемой энергии без негативных последствий. В одном из подходов микробные сообщества преобразуют энергетический потенциал различных остаточных биомасс в энергию, полезную для общества. Остаточная биомасса образуется в сельском хозяйстве, животноводстве и различных отраслях промышленности, а также из отходов жизнедеятельности человека. Микроорганизмы способны преобразовывать почти всю энергию, содержащуюся в этих отходах, в метан, водород и электричество. В рамках второго подхода фотосинтезирующие микроорганизмы преобразуют солнечный свет в биодизель. Некоторые водоросли (эукариоты) и цианобактерии (прокариоты) характеризуются высоким содержанием липидов. При надлежащих условиях эти фотосинтезирующие микроорганизмы могут производить липиды для биодизеля с выходом на единицу площади, в 100 раз и более превышающим возможный при использовании любой растительной системы. Кроме того, нелипидную биомассу можно преобразовывать в метан, водород или электричество. Фотосинтезирующим микроорганизмам не требуются пахотные земли, что является преимуществом, поскольку пахотные земли должны использоваться для производства продовольствия. Водоросли или цианобактерии могут быть наилучшим вариантом для производства биоэнергии с такой интенсивностью, которая позволит заменить значительную долю потребления ископаемого топлива нашим обществом.