Norsk 
fransk 
tysk 
Italiano 
japansk 
norsk 
Português 
Spansk 
4 min lesing 
0 kommentarer 
Forskere fra USP og UFRJ studerer fordøyelsessystemene til kakerlakker for å skape mer effektive og bærekraftige industrielle prosesser for etanolproduksjon.
På gaten, på badet eller på kjøkkenet, anser ingen som møter en kakerlakk seg selv for å være i godt selskap. Forskere ved Institute of Biosciences ved USP og UFRJ ser imidlertid i disse insekter uventede allierte i søken etter en mer bærekraftig energimatrise.
Kakerlakkens effektive fordøyelse kan inspirere industrielle prosesser som omdanner biomasse til ren energi.
Naturens rengjøringsdamer
Få dyr har et så allsidig kosthold som kakerlakker. De kalles detritivorer og spiser tørre blader, organisk avfall og til og med avfall.
-
Med over 1 milliard tonn lett radioaktivt fosforgips stablet i 25 kunstige fjell som når opptil 60 meter i høyden, danner Floridas «gipsstabler» industrilandskap som er synlige fra satellitter; avfall fra gjødselproduksjon som vokser med 30 millioner tonn per år og allerede har forårsaket store lekkasjer i akviferen som forsyner millioner av mennesker med vann.
-
Med en lengde på omtrent 315 meter og en vekt på opptil 70 000 tonn ble Shandong fra Kina et av de største hangarskipene som noen gang er bygget utelukkende av landet.
-
Det nye europeiske luftforsvarssystemet Michelangelo Dome kan testes i reell kamp i Ukraina før utgangen av 2026, og integrerer radarer, sensorer og avskjæringsfly for å reagere raskt mot droner, cruisemissiler og hypersoniske trusler.
-
Casio presenterer Moflin, et robotkjæledyr med kunstig intelligens som er laget for å tilby emosjonell komfort og simulere et varig følelsesmessig bånd.
Denne vanen, selv om den er frastøtende, har en viktig funksjon. De fungerer som «rensere» av økosystemer, forhindrer opphopning av organisk materiale og opprettholder miljøbalansen.
Dette varierte kostholdet er bare mulig fordi kakerlakker har utviklet et svært tilpasningsdyktig fordøyelsessystem over millioner av år. Det var nettopp denne evnen som fanget oppmerksomheten til brasilianske forskere.
Det vitenskapelige synet
Ved USPs botaniske institutt analyserte professor Marcos Buckeridge fordøyelsessystemet til Periplaneta americana, den vanligste arten i byer.
Målet var å forstå hvilke enzymer og strukturer som bryter ned biomasse. Denne forskningen åpner for potensielle industrielle anvendelser fordi den viser hvordan man bedre kan utnytte sukkerrørbagasse i etanolproduksjon.
"Vi ville vite hvilke enzymer og hvilke strukturer som angrep biomassenforklarer Buckeridge. Studien ble publisert i tidsskriftet BioEnergy Research og peker på billigere og mer effektive industrielle løsninger.
Bioenergi inspirert av insekter
Biomimikk, et felt inspirert av naturen, styrer arbeidet. Ifølge Buckeridge kan det å gjenskape kakerlakkmekanismen øke potensialet for nedbrytning av biomasse, og dermed generere mer etanol.
Videre ville det redusere kostnader og behovet for store planteområder. Den frigjorte plassen kan brukes til skogrestaurering.
"Hvis vi kan produsere mer etanol billigere, kan vi bruke mindre land og slippe ut mindre karbon.sier forskeren. Han fremhever at nye enzymer og mikroorganismer oppdaget i insekter utvider dette potensialet ytterligere.
Kakerlakker går ikke til anlegget
Ednildo Machado, en entomolog ved UFRJ og medforfatter av studien, understreker at målet ikke er å fylle planter med kakerlakker, men å kopiere måten de fordøyer plantefibre på.Det vi gjør er å se på naturen og kopiere det den allerede har løst for millioner av år siden."Forklarer han.
De to forskerne har jobbet sammen i nesten to tiår på jakt etter bærekraftige alternativer til bioetanol. De anbefaler prosesser som ikke bruker sterke kjemikalier og moderate temperaturer, noe som reduserer miljøpåvirkningen.
Tarmenes produksjonslinje
Kakerlakkens tarm fungerer som en produksjonslinje. Prosessen har fire trinn. Først sliper kitinstrukturer ned plantefibre.
Deretter brytes biomassen ned av et fordøyelseskammer med enzymer. Alkaliske og sure forbindelser bryter den deretter ned, og frigjør sukkeret.
Til slutt fullfører spesialiserte bakterier fordøyelsen, og utnytter materialet mest mulig.
Ifølge Machado er denne naturlige sekvensen den ideelle modellen for industrien. Å reprodusere enzymblandingen kan øke etanoleffektiviteten og redusere kostnadene.
Utfordringer og neste steg
Til tross for potensialet er kostnadene fortsatt en hindring. Grønne alternativer konkurrerer fortsatt ikke på pris med tradisjonelle metoder.
Utfordringen er å tilpasse vitenskapelig kunnskap til industriell skala. Replikering av insektfordøyelsesenzymer kan være måten å overvinne denne barrieren på.
I tillegg til kakerlakker studerer forskere termitter og melormer. Spesielt termitter er verdt å merke seg: de kan bryte ned opptil 90 % av cellulose. Dette åpner for nye muligheter for å lage kraftigere og mer bærekraftige enzymcocktailer.
Industri inspirert av naturen
Buckeridge mener at bioenergi kan gå utover kjemi. Han mener at selve strukturen til maskiner kan etterligne naturen.
I stedet for stive metaller kan fleksibelt utstyr som etterligner avføring øke effektiviteten ytterligere.Dette er de beste prosessene: naturbaserte løsninger. Det er et endelig mål. Det er ikke utopisk.", det sier.
Professoren understreker også at fremskritt avhenger av flere tiår med grunnleggende vitenskap. «Vi kan tenke på bioteknologi fordi vi sitter på en haug med vitenskapelig kunnskap», sier han.
Ren energi ved hjelp av insekter
Arbeidet viser at selv de mest avviste insektene kan tilby løsninger på store utfordringer. Ved å forstå hvordan kakerlakker bearbeider plantefibre, ser forskere for seg en fremtid med renere, billigere og mer bærekraftig energiproduksjon.
Det neste steget vil være å omdanne denne kunnskapen til teknologi i industriell skala som kan transformere bioenergisektoren.
Med informasjon fra Poder 360.
-
Én person reagerte på dette.