Livermore, California – Sandia National Laboratories dezvolta o serie de tehnologii complementare pentru a ajuta industria de alge in curs de dezvoltare sa detecteze si sa se recupereze rapid dupa distrugerea iazurilor de alge, un obstacol in calea cultivarii algelor pe scară larga pentru biocarburantii viitori.

         Cercetarea, care se concentreaza pe monitorizarea si diagnosticarea sanatatii iazului de alge, se bazeaza pe experienta indelungata a Sandiei in tehnologia microfluidelor, programul sau puternic de cercetare Biostiinta si investitiile interne semnificative.

         Din cauza modului in care algele sunt cultivate si produse in cele mai multe iazuri de alge, acestea sunt predispuse la atacuri din partea ciupercilor, rotiferelor, virusilor sau a altor pradatori. in consecinta, colapsul iazului de alge este o problema critica pe care companiile trebuie sa o rezolve pentru a produce biocombustibil din alge, eficient din punct de vedere al costului. Problema a fost identificata ca fiind un element-cheie in cadrul hartii rutiere a Departamentului National de Energie a Tehnologiei Algelor pentru Biocombustibili.

        Tom Reichardt, din stanga, de la Sandia National Laboratories si Aaron Collins, centru, au stat de vorba cu Ioan McGowen de la Centrul de Tehnologie si Inovare a Algelor din Arizona (AzCATI). Sandia a dezvoltat mai multe tehnologii complementare pentru a ajuta industria de alge in detectarea si recuperarea dupa colapsul iazurilor si se foloseste de facilitatea pentru testare a AzCATI pentru a colecta informatii si a aplica tehnologiile sale. Fotografie de Steffan Schulz

         O abordare tehnica pe trei axe

         Sandia abordeaza problema colapsului iazului de alge in trei moduri complementare:

        • Dezvoltarea unui instrument de monitorizare in timp real pentru iazuri de alge, care poate detecta indiciile unei probleme cu cateva zile inaintea unui dezastru

         • Aplicarea cu succes a detectarii agentului patogen si a tehnologiilor de caracterizare obtinute prin munca laboratorului de Recunoastere Rapida a Amenintarii Organismelor (rapTOR)

         • Angajarea inovativului dispozitiv de diagnosticare SpinDx care sa caute sursa problemelor dupa ce au avut loc si sa ajute la identificarea agentilor biologici specifici responsabili pentru accidente

        Sandia lui Tom Reichardt, un cercetator care lucreaza in unitatea de teledetectie a laboratorului, a condus dezvoltarea unui monitor on-line de reflexie a algelor, printr-un proiect finantat intern. Instrumentele sunt, de obicei, asezate pe langa iazul de alge, monitorizand continuu, analizand nivelurile de concentratie a algelor, examinandu-le fotosinteza si efectuand alte diagnostice.

        "In timp real, vă va spune daca lucrurile merg bine, cu o crestere a algelor, sau daca incep sa apara probleme", a spus Reichardt. Cu toate acestea, el a avertizat ca desi aceasta monitorizare in timp real va avertiza operatorii iazului atunci cand acesta a fost atacat, nu este capabil sa identifice atacatorul.

         Pentru scurte interviuri cu cercetatorul de teledetectie al Sandiei – Tom Reichardt, biochimistul Sandiei – Aaron Collins si managerul de program AzCATI – John McGowen, vizitari canalul YouTube al Sandiei.

          Identificarea rapida a organismelor in iazuri este cheia pentru temperare

          Pentru a ajuta la identificarea problemelor, o echipa Sandia condusa de cercetatorul Todd Lane a dezvoltat recent un proces pentru a identifica rapid si precis agentii accidentelor din iazuri, prin secventierea de transfer ultra-rapida, folosind RapTOR.

          Raptor, dezvoltat initial din motive de securitate nationala, a fost dezvoltat pentru a rezolva problema "necunoscutei necunoscutelor" – agenti letali ce ar putea putea proveni biologic din virusi obisnuiti sau deghizati, ca sa para inofensivi. A fost conceput pentru a servi ca instrument rapid de caracterizare a unui organism biologic pentru care nu exista cunostinte preexistente.

          Echipa lui Lane a venit, de asemenea, cu o metoda de a crea un teren de testare pentru acei agenti, ceva care functioneaza rapid si este relativ ieftin. Se aplica SpinDx, un dispozitiv dezvoltat de alti cercetatori de la Sandia / California, care poate (printre alte caracteristici) analiza indici importanti de proteine ​si poate procesa pana la 64 de teste de la o singura proba, toate in cateva minute.

          In cele din urma o echipa Sandia, condusa de cercetatorul Jeri Timlin, in colaborare cu laboratorul Universitatii din Nebraska – Van Etten, a sporit diagnosticarile RapTOR, prin studierea interactiunilor unui anumit virus cu celulele algelor. Folosind imagini hyperspectral, au identificat semnaturi spectroscopice de infectii virale ce provin din schimbarile pigmentarii algelor. Aceste semnaturi ar putea fi exploatate pentru detectarea timpurie si reducerea ulterioara a infectiilor virale in iazurile de alge.

            Instrumente avansate – acestea ar putea fi parte a "Arsenalului" pentru operatorii de iazuri

          "Este important pentru dezvoltarea unei industrii a algelor de a dezvolta o metoda in care operatorii iazurilor de alge sa poate afla imediat cand exista o problema cu iazurile lor din punct de vedere al agentului biologic", a spus Lane. "Este la fel de important ca ei sa invete – intr-o perioada foarte scurta de timp, cum ar fi 24 ore – ce agent specific le mananca algele si sa aiba la dispozitie o tehnologie ce ar putea dezvolta un test de combatere a agentului. Instrumentele noastre sunt foarte aproape de realizarea tuturor acestor lucruri.

          "Nu am putut face o caracterizare exhaustiva a tuturor tipurilor de agenti care pot fi la originea accidentelor din iazuri", a explicat Lane. "Dar am confirmat unii care au fost identificati inainte si am gasit altii care nu erau familiari pentru comunitatea de cercetare. Importanta realizare a fost de a dezvolta metodologia, care nu a existat inainte. "

           In termeni practici, procesul dezvoltat de Sandia implica o instalatie centrala, unde operatorii de iazuri vor trimite mostre de agenti care au aparut in iazurile lor si teste care ar putea fi dislocate înapoi la locatia iazului. Aici intervine SpinDx.

         Operatorii de la locatia iazului, spune Lane, stiu cel mai bine mediile lor si, mai ales cu instrumente precum cele dezvoltate de Reichardt, inteleg semnele care ar putea indica iazurile "bolnave". El vizualizeaza operatorii iazurilor folosind dispozitivul SpinDx, ca parte din arsenalul lor regulat de echipamente, astfel incat ar putea rula teste de depistare precoce, ori de cate ori simt instabilitate in iazurile lor. Ar putea oferi apoi probe unei unitati care nu este situata la fata locului, care, la randul sau, ar trimite înapoi testele, pentru a permite operatorului sa investigheze problema mai bine si pentru a indeparta accidentele din iazuri inainte ca acestea sa apara.

          "Asta e frumusetea lui SpinDx", a spus Lane. "Discurile sunt ieftine, necesita putina expertiza tehnica si poate fi manipulat si de catre oamenii care nu sunt specializati in stiinta."

           Tehnologia Sandia testata ca parte a proiectului AzCATI de testare a bancului de alge

          Dispozitivul SpinDx al Laboratoarelor Nationale Sandia "ar putea rula teste de depistare precoce pentru operatorii iazurilor de alge, ori de cate ori ar simti instabilitate in iazurile lor. Problemele ar putea fi apoi investigate mai amanuntit, SpinDX ajutand la determinarea cauzei biologice de baza a problemei. Fotografie de Jeff McMillan

         Acum, ca principiile de baza ale detectarii agentului patogen si tehnologiile de caracterizare pentru colapsul iazurilor s-au dovedit un succes, urmatorul pas va fi de a efectua demonstratii mai temeinice. Accidental, grupurile lui Lane si Reichardt isi vor continua munca, ca parte a Parteneriatului Public-Privat  de Testare a Bancurilor de Alge (ATP³), condus de Arizona State University (ASU). Echipa Sandia va aplica tehnologiile, va colecta mai multe informatii si colaborari suplimentare.

         "Rezultatele noastre din ultimii doi ani au fost convingatoare, dar acum trebuie sa implementam tehnologia in iazurile din lumea reala", explică Lane. Lucrarea originala, spune el, a trecut de la mediul de laborator in domeniul operational, acum doar cu necesitatea unor cercetari si dezvoltari modeste.

         Sandia va face uz de o facilitate de testare a bancului de alge la ASU, cunoscut sub numele de Centrul din Arizona pentru Tehnologia si Inovarea Algelor (AzCATI). Facilitatea dispune de iazuri de alge si sisteme inchise, de diferite dimensiuni pentru cultivarea acestora si servește ca punct central de cercetare, testare si comercializare a produselor pe baza de alge.

 

ADD Energy Renewable Romania Youtube Video Canal

- Playlist Technologies for obtaining Energy from Biomass

 

 

5 motive pentru care puteti deveni  PARTENER  Add-Energy Renewable Romania

Pentru  a deveni PARTENER  ADD ENERGY ,accesati  sectiunea      

Pentru mai multe detalii accesati sectiunea