Đồ Án Cải tạo giống Clostridium acetobutylicum để ứng dụng lên men liên tục hai giai đoạn sản xuất Butanol

TÊN ĐỀ TÀI: Cải tạo giống Clostridium acetobutylicum để ứng dụng lên men liên tục hai giai đoạn sản xuất Butanol với năng suất cao hơn​
Information
Mức cung cầu năng lượng lỏng ngày càng trở nên không bền vững khi dân số thế giới bành trướng không ngừng và các biến cố thường xảy ra, nhất là những nơi sản xuất dầu khí. Nếu không có giải pháp kịp thời, sự chênh lệch cung cầu khuếch đại và giá nhiên liệu tăng cao sẽ đưa đến các cuộc khủng hoảng tai hại khôn lường. Đó là chưa kể mức cung cầu và giá cả còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác, như chính sách năng lượng, chiến tranh ở vùng sản xuất dầu, vấn đề đầu cơ trục lợi, và nguồn năng lượng thiên nhiên không được khai thác kịp thời, bị cạn dần.
Trong bối cảnh đó, nhiều cuộc khủng hoảng năng lượng thế giới không thể tránh được, đã bắt đầu từ nhiều năm qua và còn tiếp tục trong tương lai, đặc biệt đối với các nước tiến bộ và các nước không sản xuất dầu hỏa. Càng trở thành vấn đề sinh tử cho các nước công nghiệp lớn tùy thuộc hoàn toàn vào nguồn dầu nhập. Cho nên, không ngạc nhiên lắm khi những vùng có nhiều dầu hỏa trên thế giới thường không có được tình trạng yên bình lâu dài. Ngoài ra, các nhiên liệu trầm tích còn thải ra các chất khí nhà kính, nhất là khí CO2 trong bầu khí quyển, làm hâm nóng toàn cầu đến mức độ báo động hiện nay.
Do đó, nhiều nước đã và đang tìm kiếm, khai thác các nguồn năng lượng thay thế: năng lượng nguyên tử, điện năng, hơi nước, thủy triều, sức gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh học , với quan tâm đặc biệt đến các nguồn năng lượng có thể tái tạo và thân thiện môi trường, trong khi tạo ra cơ hội mới làm tăng lợi tức nông dân và cải thiện đời sống nông thôn ở các nước đang phát triển.
Khuynh hướng sản xuất xăng sinh học đang trên đà phát triển, vì nhiều lý do: Giá xăng cổ sinh ngày càng mắc. Trữ lượng dầu hoả ở các mỏ dầu có giới hạn và sẽ kiệt quệ trong tương lai (khoảng năm 2100). Nhiều quốc gia muốn tùy thuộc ít vào việc nhập cảng nhiên liệu cổ sinh trong khi quốc gia họ có khả năng sản xuất nhiên liệu thay thế. Bị áp lực chính trị phải giảm lượng khí CO2 sa thải để phù hợp với Thoả hiệp Kyoto (1997) quy định
Butanol là nguồn năng lượng sinh học đang được quan tâm và có thể thay thế được cho xăng dầu. Butanol được sản xuất do lên men acetone-butanol-ethanol(AB Butanol là nhiên liệu có nhiều ưu điểm: có thể dùng chạy xe trực tiếp, sản sinh nhiều năng lượng; nếu sản xuất với sản lượng lớn thì có thể giải quyết được tình trạng thiếu nhiên liệu hiện nay.
----------------------------------------------------------------
MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC
2.1.1 Nhiên liệu sinh học từ nông sản
2.1.2 Nhiên liệu sinh học từ chất thải dư thừa
2.1.3 Nhiên liệu sinh học từ rong rêu, bèo
2.1.4 Khí sinh học (biogas)
2.1.5 Nhiên liệu sinh học rắn
2.2 TỔNG QUAN LÊN MEN BUTANOL VÀ BUTANOL SINH HỌC
2.2.1 Lịch sử lên men ABE
2.2.2 Quy trình lên men butanol sản xuất công nghiệp
2.2.3 Ưu và nhược điểm của butanol
2.2.4 Ứng dụng của butanol
2.3 TỔNG QUAN VỀ CLOSTRIDIUM ACETOBUTYLICUM
2.3.1 Vị trí của Clostridium acetobutylicum
2.3.2 Đặc điểm hình thái
2.3.3 Đặc điểm sinh lý
2.4 TỔNG QUAN VỀ LÊN MEN LIÊN TỤC VÀ CỐ ĐỊNH TẾ BÀO VI SINH VẬT
2.4.1 Tổng quan lên men liên tục
2.4.2 Tổng quan về cố định tế bào vi sinh vật
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TÌNH HUỐNG
3.1 LÊN MEN LIÊN TỤC ABE BẰNG C.ACETOBUTYLICUM CỐ ĐỊNH
3.1.1 Vi sinh vật và nguyên liệu sử dụng
3.1.2 Quy trình lên men
3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men
3.1.4 Thiết bị đệm sợi cố định C.acetobutylicum – FBB
3.2 THU NHẬN ĐOẠN GEN BDD TỪ C.ACETOBUTYLYCUM ĐỘT BIẾN NHẰM ỨNG DỤNG LÀM TĂNG NĂNG SUẤT SẢN XUẤT BUTANOL
3.1.1 Giới thiệu đoạn gen BDD
3.2.2 Tiến trình thí nghiệm
3.2.3 Kết quả thí nghiệm
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
-----------------------------------------------------------------
GVHD: TS. Nguyễn Thúy Hương - Trường ĐH Bách Khoa TPHCM