Penemuan Cyanobacteria Mendorong Kembali Penelitian Biofule

17 Desember 2011

(Credit: Bryant lab, Penn State)

JurnalSecience-Pada umumnya dibutuhkan waktu 44 tahun untuk membuat asumsi tentang bagaimana bakteri bisa menghasilkan Energi dan mensintesiskan. Penelitian baru baru ini membantah dan menyatakan pernyataan di atas tidaklah benar. Tim ilmuan yang di pimpin oleh Donald Bryant, Ernest C. Pollard merupakan profesor Bioteknologi di Jurusan Kimia dan Biokimia di Montana State University.  Hasil penelitian ini akan di terbitkan di Journal Science pada tanggal 16 Desember 2011, mereka mengharapkan dapat membantu para ilmuan menemukan cara baru untuk merekayasa genetik bakteri sehingga bisa menghasilkan biofule (senyawa yang kaya akan energi) yang bersumber dari sumber biologis. Banyak referensi yang mengambil fakta diperlukan 44 tahun, tetapi dengan ditemukannya cara baru kemungkinan akan bisa merevisi referensi tersebut.

Bryant menjelaskan bahwa, pada tahun 1967 dua kelompok peneliti menyimpulkan bahwa siklus energi yang sangat penting pada cyanobacteria adalah tidak lengkap. Bakteri fotosintetik yang dikenal sebelumnya adalah sebagai ganggang biru hijau. Siklus produksi energi yang dikenal sebagai asam trikarboksilat (TCA) atau siklus Krebs mencakup serangkaian reaksi kimia yang digunakan untuk proses metabolisme oleh sebagian besar bentuk makhluk hidup termasuk juga bakteri, jamur, protoza dan hewan. Serangkain reaksi kimia ini mengarah pada produksi ATP (Molekul yang berperan sebagi penyedia energi untuk metabolisme).

“Studi selama 44 tahun ini, para peneliti menyimpulkan bahwa hilangnya enzim cyanobacteria merupakan esensi dari jalur metabolisme yang ditemuakn dalam bentuk lain,”jelas Bryant. “ Mereka menjelaskan cynobacteria tidak memiliki kemampuan untuk membuat satu enzim (2-oxoglutarate dehidrogenase) dan bahwa enzim yang hilang ini mampu menghasilkan senyawa yang disebut suksinil koenzim A. Tidak ada reaksi tersebut di atas yang mengasumsikan untuk membuat organisme yang mampu mengkoordinasikan metabolisme untuk memproduksi energi, meskipun mereka masih bisa menggunakan siklus TCA untuk reaksi yang tersisa  segingga menghasilkan substrat untuk reaksi biosintesis. Tim mengatakan ternyata peneliti sebelumnya tidak cukup jeli untuk melihat ini semua jadi perlu banyak studi lebih lanjut.

“Satu ide kami adalah bahwa hipotesis 1967 tidak pernah dikoreksi karena penjelasan metode genom moderen yang patut disalahkan,” kata Bryant. “Algoritma komputer yang digunakan untuk mencari string dari kode genetik untuk mengidentifikasi gen. Kadang kadang Pentingnya gen dapat luput oleh karena kesalahan pencocokan, yang terjadi ketika gen sangat mirip tetapi memiliki fungsi yang sangat berbeda. Jadi, jika peneliti menggunakan metode biokimia untuk memvalidasi komputer untuk mengidentifikasi fungsi gen tentunya mereka tidak akan membuat kesimpulan yang prematur.

Untuk menguji kembali hipotesis tahun 1967, tim menganalisis menggunakan analisi biokimia dan genetik baru pada cyanobacterium yang juga disebut Synechococcus sp. PCC 7002 menjelajahi genom untuk mengetaui gen yang mungkin berperan untuk membuat energi alternatif (Siklus Enzim) para ilmuan menemukan bahwa Synechococcus memiliki gen yang satu kode yang penting untuk enzim alternatif. dehidrogenase suksinat dan semialdehyde terletak saling berdampingan ini adalah salah dalam mengartikan kemudia tim menunjukkan untuk mengkodekan enzim noval, 2-okso-glutarate dekarboksilase.

“Ternyata, menurut temuan dua enzim ini bekerjasama untuk menyelesaikan siklus TCA dengan cara yang sedikit berbeda.” Kata Bryant.” Artinya daripada membuat 2-oxoglutarate dehidrogenase, bakteri ini memproduksi kedua dekarboksilase 2-oxoglutarate dan suksinat dehidrogenase semialdehyde Kombinasi dari enzim memungkinkan organisme ini untuk pindah ke organisme menengah berikutnya (Suksinat - dan untuk melengkapi siklus TCA). "Bryant juga mengatakan bahwa timnya menemukan bahwa gen yang mengkode untuk dua enzim yang hadir di semua genom cyanobacterial kecuali yang dari beberapa spesies laut. Yang Bryant co-penulis di atas kertas Sains adalah Shuyi Zhang, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler di Penn State.

Beyant berharap bisa menggunakan hasil temuan temuan ini untuk menyelidiki cara cara baru untuk memproduksi biofule. “Sekarang kita bisa mengerti lebih baik tentang bagaimana cyanobacterial untuk mensintesis 1,3 batanadiol (senyawa organik sebgaia prekursor untuk bukan hanya membuat biofule, tetapi juga plastik), “ kata Bryant.

Bryant juga mengatakan bahwa penemuan timnya tentang cyanobacteria menunjukkan bagaimana ilmu pengetahuan merupakan proses yang terus berkembang, dan bahwa sebagai keputusan yang pasti tidak boleh diambil dari studi dengan hasil negatif.

"Sayangnya, kesimpulan bahwa cyanobacteria memiliki siklus TCA tidak lengkap ditulis dalam banyak buku teks sebagai fakta, hanya karena tim penelitian pada tahun 1967 disalahtafsirkan kegagalan mereka untuk menemukan enzim tertentu," kata Bryant. "Tapi dalam ilmu tidak pernah benar-benar berakhir selalu ada sesuatu yang baru untuk ditemukan.."

Penelitian ini didukung :Air Force Office of Scientific Research and the Genomic Science Program of the U.S. Department of Energy

(Sumber referensi: The Tricarboxylic Acid Cycle in Cyanobacteria, ditulis oleh : S. Zhang, D. A. Bryant)

Continue Reading | komentar (16)

Indonesia Agresif Kembangkan Industri Panas Bumi

06 Desember 2011

JurnalSecience – Indonesia bergerak sangat agrsif untuk membangun industri panas bumi dengan rencana menambah sebanyak 9.000 MW dari kapasitas terpasang pada tahun 2025. Namun, pengamat industri mengatakan pemerintah Indonesia harus berbuat lebih banyak untuk menarik investasi asing jika ingin mencapai target itu.

“Para tender di luar sana, mereka hanya perlu investor untuk datang,” kata Paul Brophy, Presiden dan chiefexecitive GES konsultas panas bumi (Geothermal), yang bekerjasama sengan pemerintah Indonesia untuk membantu meningkatkan investasi asing dan mengembangkan industri Panas Bumi. "Sejauh ini, sekitar 20 sampai 30 konsesi telah dikeluarkan sehingga masih ada banyak ruang untuk perusahaan baru untuk datang dan mengembangkan sumber daya."

Pengamat industri mengatakan Indonesia, dengan jumlah gunung berapi aktif tertinggi di dunia, memiliki potensi panas bumi terbesar di Ring disebut daerah vulkanik Api. Beberapa negara yang termasuk dalam ring itu adlah Selandia Baru, Filipina, Jepang dan bagian Timur Rusia. Dari semua negara-negara, Indonesia, Filipina dan Jepang memiliki potensi pengembangan terkuat, pengamat mengatakan.

Namun, Indonesia memiliki lebih vulkanik "hot spot" (beberapa 265) dan skema pembangunan yang lebih agresif dari negara lain. Pengembang menggunakan hot spot untuk mengebor lubang yang dapat menghasilkan uap dari energi vulkanik. Sejauh ini, Chevron adalah pengembang asing terkemuka di sektor ini tetapi yang lain termasuk konglomerat India Tata industri, Shell, Kanada Raser Technologies dan Origin Energy Australia juga mencari untuk mendirikan pabrik panas bumi.

Tantangan Investasi

Brophy mengatakan batu sandungan terbesar di jalan ke mimpi pembangunan Indonesia adalah kurangnya investasi asing karena pemerintah tidak ingin membiayai 9.000 MW membangun-up, diperkirakan biaya $ 30 miliar, sendiri.

Untuk melakukan hal ini, pemerintah baru ini mengeluarkan sebuah undang-undang yang akan memungkinkan pengembang asing untuk mengejar proyek-proyek mereka sendiri asalkan pemain Indonesia menerima lima persen saham di dalamnya. Untuk memenuhi persyaratan ini, pengembang internasional harus menyiapkan konsorsium yang mencakup setidaknya satu perusahaan Indonesia, Brophy menjelaskan, menambahkan bahwa ia berpikir bahwa hukum akan meningkatkan investasi. Hal ini karena sebelumnya, perusahaan asing sebagian besar dibatasi untuk bermitra dengan Pertamina energi negara kelompok jika mereka ingin membangun sebuah proyek panas bumi di Indonesia.

"Mereka tidak perlu bermitra dengan Peternina lagi. Mereka bisa pergi pada mereka sendiri asalkan pemain Indonesia memiliki setidaknya lima persen ekuitas dalam proyek," tambah seorang pengamat industri.

Jennifer Derstine, seorang analis energi terbarukan di US Department misi perdagangan internasional Perdagangan, setuju bahwa pemerintah bekerja untuk menarik lebih banyak pemain internasional. Dia menambahkan bahwa ketika departemen perdagangan meluncurkan misi perdagangan panas bumi dua tahun lalu, kerangka investasi melarang perusahaan asing dari mengejar proyek panas bumi kecil mereka sendiri. Namun, yang sekarang diperbolehkan dan diharapkan untuk meningkatkan minat dari AS dan perusahaan asing lainnya untuk menggelar proyek-proyek.

"Hukum sudah memesan izin pembangunan lebih kecil ukuran tanaman panas bumi di bawah 10 MW untuk perusahaan Indonesia. Sekarang, pasar terbuka untuk pengembang panas bumi AS dan investor," kata Derstine.

"Tidak kompetitif" Tarif”

Namun, bergema pandangan lain, ia mengatakan tarif masih terlalu rendah untuk membuat proyek panas bumi yang kompetitif. Brophy mengatakan Jakarta juga bekerja untuk mengatasi masalah ini. PLN baru-baru ini mendirikan sebuah feed-in tarif US $ 0,097 per kilowatt-jam (kWh) untuk tanaman panas bumi, namun wilayah ini wiling untuk menegosiasikan harga yang lebih tinggi untuk proyek-proyek yang terletak jauh dari jaringan listrik. Namun, beberapa investor khawatir tentang apakah utang PLN akhirnya akan mampu membayar harga-harga sebagai kas negara yang sudah terbebani dengan subsidi yang tinggi untuk sektor energi, pengamat mengatakan.

Karena membangun pembangkit panas bumi mahal, dengan kapasitas utama yang dapat diekstraksi dari mereka, pasti, pengembang sedang mencari tarif tertinggi dan jaminan bahwa proyek akan menguntungkan sebelum melompat ke pasar. Brophy menambahkan bahwa pemerintah menyadari bahwa tarif harus lebih kompetitif dan bahwa kemungkinan untuk mengalihkan beberapa subsidi listrik tradisional menjadi energi terbarukan untuk mengembangkan ruang panas bumi serta teknologi hijau lainnya.

Tarif Indonesia lebih rendah daripada di Amerika Serikat di mana pengembang dibayar $ 0,10 $ 0,12 per kWh. Biaya pengembangan jauh lebih rendah di Indonesia, bagaimanapun, kata Brophy.

Jika semua berjalan dengan baik - dan pembatasan resesi berkepanjangan dan lebih global - Brophy berharap Indonesia akan mampu menarik cukup uang asing untuk memenuhi target 2025 panas bumi, yang akhirnya bisa membuat negara produsen terbesar di dunia tenaga panas bumi. Tapi itu akan perlu untuk mengawasi saingan seperti Filipina dan Jepang. Yang pertama adalah mencari untuk menginstal 3.000 MW pada tahun 2020, naik dari 1,95 MW sekarang. Dan ketika bergerak untuk diversifikasi matriks energi menyusul bencana terakhir nuklirnya, Jepang juga bisa rancangan rencana ambisius untuk mengembangkan "besar" nya sumber daya panas bumi, Derstine menambahkan.

Untuk saat ini, mata tertuju pada Indonesia sebagai pemimpin potensial dalam energi panas bumi asalkan bisa mendapatkan dana yang dibutuhkan untuk memenuhi target ambisius pembangunan.

Continue Reading | komentar

AREVA turbin angin lepas pantai dengan platform M5000-135

04 Desember 2011

Jurnal Secience - AREVA Angin bangga meluncurkan produk terbaru perpanjangan dari platform produk M5000 nya: M5000-135. Para M5000-135 terbukti meningkatkan teknologi baru M5000 dengan 135m-rotor. Desain dari, turbin M5000 yang secara khusus dirancang untuk kondisi luar negeri, adalah solusi berkendara hibrida  yang unik menggabungkan terbaik di kelas standar kualitas dan layanan lepas pantai yang unik untuk memenuhi kebutuhan pelanggan.

Manajer Umum  AREVA Wind Jean Huby menjelaskan: "Menurunkan biaya energi dalam kaitannya dengan output energi angin lepas pantai sangat penting bagi industri Dengan memperkenalkan M5000-135 dan perbaikan kinerja nya, AREVA adalah membuat kontribusi besar untuk membuat energi angin lepas pantai lebih. kompetitif. "

Keandalan tinggi dan ketersediaan M5000 telah ditampilkan, terutama pada situs percontohan Ventus alfa di Laut Utara lepas pantai Jerman. Diameter rotor baru 135m, dikombinasikan dengan desain lampu dan nacelle ditingkatkan, mengurangi biaya energi, sementara memaksimalkan pendapatan pelanggan.

Tambahan perbaikan, seperti servis yang lebih baik melalui pemantauan kondisi di atas mesin built-in redudansi sistem, memberikan manfaat lebih kepada pelanggan dalam bentuk peningkatan kehandalan dan masa pakai peralatan.

Dengan 66 juta-lama lepas pantai yang fleksibel pisau-10m panjang dari M5000-116-daerah menyapu M5000 akan meningkat sebesar 35% menjadi 14.326 m ". Lampu desain nacelle baru, disesuaikan dengan kondisi laut yang keras, menawarkan pekerjaan pemeliharaan disederhanakan dan kesehatan dioptimalkan dan keamanan.

Dengan peningkatan di atas platform terbukti dan dapat diandalkan, dengan M5000-135 adalah campuran kinerja tinggi dan risiko berkurang, menjadikannya pilihan yang jelas untuk gelombang berikutnya instalasi di pasar angin lepas pantai Eropa 42GW. Para M5000-135 juga akan memberikan energi secara signifikan lebih tinggi pada kecepatan angin rendah situs, sementara sisanya pasangan yang ideal untuk kondisi keras situs kecepatan angin tinggi.

Platform M5000 merupakan bagian dari penawaran angin menarik lepas pantai AREVA itu, menyatukan solusi logistik yang unik yang menyederhanakan antarmuka pelanggan; berkualitas tinggi standar, seperti pendekatan beban satu-of-a-kind penuh AREVA itu pengujian; dan menawarkan layanan tailor-made. Manufaktur Serial dari M5000-135 diharapkan pada semester kedua 2014.

Continue Reading | komentar

Efektivitas Biaya Biofule Untuk Menggantikan Bahan Bakar Fosil

01 Desember 2011

Jurnal Secience - Sebuah studi baru oleh para ekonom di Universitas Oregon pertanyaan  biaya-efektivitas biofuel dan mengatakan mereka hampir tidak akan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan kemungkinan akan meningkatkan emisi gas rumah kaca.

Gagasan bahwa biofuel dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mengurangi perubahan iklim telah menyebabkan pemerintah untuk mempromosikan mereka sebagai pengganti bensin dan diesel berbasis minyak bumi, menggunakan mandat dan subsidi, kata Bill Jaeger, penulis utama studi tersebut.

"Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa kebijakan biofule yang sudah ada sangat mahal, sehingga belum bisa mengabaikan penggunaan bahan bakar fosil yang sebagai penyumbang emsis yang besar," kata Jaeger, seorang profesor di departemen ekonomi pertanian dan sumber daya di OSU.

Biofuel pada awalnya dipandang sebagai solusi untuk masalah energi dan lingkungan, Jaeger mengatakan, karena karbon dioksida yang dipancarkan ketika mereka dibakar setara dengan apa yang telah mereka diserap dari atmosfer ketika tanaman tumbuh. Jadi, biofuel diasumsikan untuk menambah karbon dioksida sedikit atau tidak ada atmosfer.

Tetapi gambaran yang lebih besar dan lebih kompleks, Jaeger mengatakan, sebagian karena biofuel diproduksi dan diangkut menggunakan bahan bakar fosil. Sebagai contoh, nitrogen pupuk, yang dibuat menggunakan gas alam, yang digunakan untuk menanam jagung untuk etanol.

Selain itu, tumbuh bahan baku biofuel dapat mendorong produksi pangan ke lahan yang sebelumnya unfarmed, menurut penelitian terdokumentasi dengan baik, Jaeger mengatakan. Saat ini areal yang baru dibersihkan dan digarap, dapat melepaskan karbon yang terakumulasi dalam jangka panjang di dalam tanah dan vegetasi, sehingga meningkatkan emisi gas rumah kaca, katanya.

Biaya efek samping cenderung diabaikan oleh kebijakan yang berfokus hanya pada galon-untuk-galon substitusi, ia menambahkan.

Para peneliti berfokus pada besar mandat dan saat ini digunakan biofuel di seluruh dunia: etanol jagung, kedelai biodiesel, etanol selulosa dari switchgrass ditanam di Amerika Serikat, kanola biodiesel diproduksi di Eropa, dan etanol tebu diproduksi di Brazil dan diekspor ke Amerika Serikat atau Eropa.

Mereka mengevaluasi semuanya dalam hal kontribusi mereka untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan emisi gas rumah kaca. Mereka juga membandingkan biaya dan efektivitas untuk dua kebijakan alternatif: peningkatan pajak gas dan pelaksanaan perbaikan efisiensi energi.

Hasilnya menunjukkan bahwa semua biaya tanaman biofuel jauh kurang efektif dibandingkan dengan dua kebijakan alternatif dalam hal mengurangi emisi gas rumah kaca dan penggunaan bahan bakar fosil.

"Setiap dolar yang dihabiskan untuk program peningkatan energi akan 20 kali lebih efektif dalam mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan emisi gas rumah kaca daripada biaya yang sama untuk program etanol jagung," kata Jaeger. "Demikian pula, kenaikan pajak gas akan 21 kali lebih efektif daripada mempromosikan etanol selulosa."

Secara keseluruhan, diperkirakan bahwa AS-dihasilkan biofuel akan menelan biaya antara 20 dan 31 kali lebih dari peningkatan efisiensi energi yang akan mengurangi konsumsi gas 1 persen. Studi ini juga melaporkan bahwa menggabungkan kenaikan gas pajak dengan perbaikan efisiensi energi dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil AS oleh lebih dari 15 persen (atau mengurangi penggunaan bahan bakar minyak oleh lebih dari 35 persen).

Selanjutnya, para peneliti melihat berapa banyak biaya untuk mencapai target pemerintah untuk penggunaan biofuel dan apa dampaknya akan pada penggunaan bahan bakar fosil.

Di AS, Standar Bahan Bakar Terbarukan panggilan

+ Untuk 15 miliar galon biofuel sumber konvensional seperti etanol jagung;

+ 1 milyar galon biomassa berbasis diesel, 16 miliar galon biofuel selulosa maju;

+ Dan 4 milyar galon biofuel maju lain untuk digunakan dalam bahan bakar transportasi pada tahun 2022.

US produksi etanol jagung sudah mencapai 13 miliar galon, Jaeger kata, tetapi etanol selulosa, yang disebut generasi kedua biofuel, belum diproduksi secara komersial di Amerika Serikat

Para peneliti menyimpulkan bahwa semua mandat biofuel gabungan akan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil oleh kurang dari 2,5 persen, atau jumlah yang sama bahwa pajak gas meningkat 25 sen per galon bisa mencapai, tetapi dengan perkiraan biaya sebesar $ 67 miliar dibandingkan dengan biaya $ 6 miliar dengan pajak gas.

Untuk langsung membandingkan biaya-efektivitas biofuel dengan dua pendekatan alternatif, bagian dari analisis para peneliti mengevaluasi biofuel dalam kombinasi dengan praktek penyerapan karbon hutan sehingga mereka akan menghasilkan campuran yang sama pengurangan dalam penggunaan bahan bakar fosil dan emisi gas rumah kaca sebagai peningkatan gas pajak.

Studi ini tidak memperhitungkan efek yang meningkatkan produksi biofuel mungkin pada penggunaan air, polusi dan harga pangan, yang semuanya meningkatkan kekhawatiran tambahan tentang manfaat mempromosikan biofuel, menurut Jaeger.

Continue Reading | komentar (5)

Smart Sensor Turbin Angin Berhenti Berkedip

24 Oktober 2011

Jurnal Secience - KELUHAN tentang turbin angin tidak baru - suara mesin dan dampaknya terhadap lanskap yang indah bersifat iritan umum. Tapi ada efek samping lain dibenci: bayang-bayang berkedip.

Continue Reading | komentar