science >> Wetenschap >  >> Natuur

De rol van microben in afvalrecycling

Bacteriën en andere microben worden vaak geassocieerd met ziekten, maar ze spelen een belangrijke rol in het afvalrecyclingproces. Ze zijn verantwoordelijk voor de biologische afbraak van organische materialen en de recycling van voedingsstoffen in de natuurlijke omgeving. Naast deze fundamentele rol zijn microben ook essentieel voor de fermentatiefasen van afvalrecycling, biologische afbraak van olie in de mariene ecosystemen, nuttig bij de behandeling van afvalwater en bij de productie van alternatieve energie.

Natuurlijke biologische afbraak

Micro-organismen recyclen voedingsstoffen in het milieu door organische materialen af ​​te breken. Organische materialen, zoals kadavers en boomstammen, vervallen door de ineenstorting van microben, die ook verantwoordelijk zijn voor het verwijderen van industrieel en huishoudelijk afval. Via een proces dat biodegradatie wordt genoemd, gebruiken microben voedingsstoffen en chemische stoffen die in de omgeving worden aangetroffen voor hun eigen overleving. De voedingsstoffen uit de afbraak van deze producten zijn vrij in het milieu om planten of algen te voeden, die op hun beurt alle dieren voeden.

Fermentatie

Mensen hebben bacteriën, gisten en andere microben gebruikt om te produceren veel voedsel en dranken sinds de oudheid. Brood is het resultaat van een microbiële fermentatie van suikers om kooldioxide te produceren, die worden vrijgemaakt in het deeg waardoor het brood opkomt. Microben zijn ook van fundamenteel belang in de productie van bier en wijn, waarbij suikers worden omgezet in alcohol. Microbiële fermentatie is ook een stap tijdens het chemisch proces van afvalrecycling. Aspergillus carbonarius is een micro-organisme dat wordt gebruikt voor de biologische afbraak van chroomspaanders, die deel uitmaken van looierijafval.

Biologische afbraak van olieproducten

Koolwaterstof consumerende microben, zoals Alcanivorax borkumensis, worden gebruikt om olie te reinigen morsen, vooral in diepe wateren. Volgens een artikel in "Scientific American" zijn microben het enige proces dat de olie dieper in het water afbreekt, terwijl fysische processen zoals verdamping of golven kunnen worden toegepast op het oppervlaktewater. De bacteriën breken de ringstructuren van de koolwaterstoffen in de olie af met behulp van enzymen en zuurstof in het zeewater. Olie-consumerende bacteriën komen van nature voor in elke oceaan van de wereld, van de Noordpool tot de Antarctische wateren.

Energieproductie

Bij de afbraak van brouwerijafval en andere organische materialen kunnen microben methaangas produceren, de belangrijke component van aardgas. Vanaf februari 2011 onderzoeken wetenschappers aan de Cornell University, NY, ook het gebruik van microbiële gemeenschappen om vloeibare biobrandstoffen te produceren, meldt Science Daily. Anaerobe micro-organismen, die in zuurstofrijke omgevingen leven, kunnen ook een mengsel van mest en energiegewassen, zoals suikerriet en maïs, omzetten in elektriciteit.