Czym jest biotechnologia środowiskowa?
Biotechnologia środowiskowa to dziedzina nauki i inżynierii, która wykorzystuje systemy organiczne i żywe do oczyszczania odpadów środowiskowych, zapobiegania zanieczyszczeniom poprzez rozwój zielonych technologii oraz usprawnienia procesów przemysłowych, takich jak produkcja bioplastików i biopaliw poprzez działania enzymatyczne. Dziedzina nauki i technologii środowiskowej staje się coraz bardziej szeroka, ponieważ branże poszukują bardziej wydajnych i mniej zanieczyszczających metod produkcji, aby zachować zgodność z przepisami rządowymi. Jedna z głównych dziedzin, na których koncentruje się biotechnologia środowiskowa od 2011 r., Obejmuje usuwanie starych zanieczyszczeń przemysłowych, takich jak toksyczne zanieczyszczenia gleby lub wód gruntowych metalami. Korzystne rozwiązania komercyjne obejmują biominerację, produkcję biopaliw i bioplastików oraz mikrobiologiczne oczyszczanie strumieni ścieków.
Wiele współczesnych narodów ma ośrodki badań biotechnologii środowiska, które są finansowane ze środków publicznych i prywatnych na rozwój technologii nauk o środowisku. Przykłady takich działań to Centrum Biotechnologii Kooperacyjnej ds. Środowiska (EBCRC) w Australii, które koncentruje się na kontroli zanieczyszczeń przemysłowych, oraz Centrum Biotechnologii Środowiska (CEB) w USA, które bada systemy hydrologiczne i mikrobiologiczne w związku ze zmianami klimatu i remediacja środowiska z wykorzystaniem procesów biologicznych. Podczas gdy wiele z tych badań tradycyjnie obejmuje nauki przyrodnicze z mikrobiologii i badań rolniczych, inżynieria chemiczna odgrywa również coraz większą rolę w tej dziedzinie. Wynika to z faktu, że wiele syntetycznych związków przemysłowych jest ksenobiotycznych, gromadzących się w ekosystemach i organizmach żywych, ponieważ z czasem nie są one łatwo rozkładane przez naturalne procesy.
Jednym z najbardziej znaczących rozwiązań technologicznych w dziedzinie środowiska, które są oferowane przez badania i rozwój w dziedzinie biotechnologii środowiska, jest produkcja surowców na bazie odpadów. Surowce to bezużyteczne materiały wytwarzane w jednym procesie przemysłowym, które mogą znaleźć dodatkową wartość w innym procesie zamiast być zanieczyszczeniem środowiska i produktem odpadowym zarówno pod względem kosztów materiałów, jak i energii. Rozwój systemów surowcowych został najsilniej zbadany pod kątem produkcji paliwa etanolowego i produktów ubocznych powstających w przemyśle papierniczym. Ścier drzewny i odpady kory z produkcji papieru można wykorzystać do fermentacji biopaliw, a także materiałów takich jak zużyty olej roślinny (WVO) z komercyjnych sieci restauracji, odpady zielone z gmin oraz odpady z uprawy trzciny cukrowej i buraków.
Inne rodzaje surowca obejmują kukurydzę, odpadowy produkt uboczny kukurydzy, który można wykorzystać do wytworzenia etanolu, oraz mydlę sojową, produkt uboczny produkcji oleju sojowego, który można wykorzystać do wytworzenia paliwa na biodiesel. Biotechnologia środowiskowa stara się również wykorzystywać zasoby i grunty, które nie mają bezpośrednio żadnej wartości w produkcji żywności. Obejmuje to uprawę roślin, które dobrze rosną z nawadnianiem słonej wody w przybrzeżnych oceanach lub regionach pustynnych, w których typowe uprawy żywności nie są w stanie przetrwać. Halofity , w tym Salicornia bigelovii, która jest gatunkiem morskiej karłowatej, są przykładami roślin, które produkują biopaliwa porównywalne do tego, co można uzyskać z soi i innych ziaren na bazie nasion oleistych.