نقش ميكروارگانيسم ها در حذف آلودگي هاي نفتي

[محمــد 4415]

نقش ميكروارگانيسم ها در حذف آلودگي هاي نفتي

به نقل از وبلاگhttp://health85.blogfa.com/post-44.aspx

نويسنده: تلخيص و تنظيم: نازنين نورشاهي, دانشجوي ميكروبيولوژي

 

مبارزه با آلودگي هاي نفتي از زمان پيدايش اين ماده سياهرنگ اما گرانبها، بخشي از پژوهش هاي علمي را به خود اختصاص داده كه در گذشته به مراتب كمتر و امروزه به طور روز افزون، توجه متخصصان و كارشناسان را به خود جلب كرده است.

در ميان راهكارهاي ارايه شده با نتايج هر چه بهتر و سريعتر، استفاده از ميكروارگانيسم ها روشي است كه با عنوان پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي Bioremediation در اكثر كشورهاي پيشرفته مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

 

 

نفت خام با بيش از340 فراورده يكي از اصلي ترين منابع انرژي و نيروي محركه اقتصادي جهاني است و ايران9 درصد از كل مخازن نفت جهان را در اختيار دارد. نفت خام، كمپلكس پيچيده اي از مخلوط صدها نوع تركيب مختلف شامل هيدروكربنها، نيتروژن، گوگرد و واناديوم است كه قسمت هيدروكربني شامل تركيبات آروماتيك، آليفاتيك و آسفالتن است. آلودگي هاي نفتي تقريباً يك پيامد اجتناب ناپذير از افزايش سريع جمعيت و مصرف انرژي است كه بر پايه تكنولوژي نفت قرار دارد. طي سالهاي گذشته تمام توجه کارشناسان به آلودگي هاي نفتي اقيانوس ها ناشي از تصادف نفت كش ها معطوف شده بود كه بزرگترين آن در سال1967 در آبهاي انگلستان رخ داد.

در سال1975 در كارولنياي جنوبي از يك مخزن نفت خام در حدود هزار گالن نفت به آب دريا نشت كرد. همچنين در سال1991 بيش از5 تن نفت خام در آبهاي خليج فارس ريخته شد كه سبب نابودي گياهان و اكوسيستم هاي ساحلي خليج فارس شد. خليج فارس به دليل تردد كشتي هاي نفت كش، حفر چاه هاي متعدد و استخراج نفت در آن، سالانه حدود160 هزار تن نفت و مواد نفتي را در خود جاي مي دهد و به عنوان يكي از آلوده ترين درياهاي جهان شناخته مي شود. به طور كلي وقايعي كه به برخي از آنها اشاره شد، سبب شد تا توجه بيشتري به ساخت و ابداع روشهاي مختلف معطوف شود تا بتوان با آلودگي هاي درياها و نواحي ساحلي مقابله كرد.

روشهاي متعددي براي حذف آلودگي هاي نفتي در محيط زيست ارايه شده كه مهمترين آنها عبارتند از:

1- جمع آوري دستي آلودگي هاي نفتي از سطح آب

2- محصور كردن آلودگي هاي نفتي به وسيله وسايل فيزيكي

3- استفاده از موادي مانند پر و كاه كه ذرات نفت را جذب مي كند

4- آتش زدن

5- استفاده از حلال هاي دو قطبي

6- پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي و يا Bioremediation

 

پاكسازي يا تجزيه زيستي

25 درصد از نفت رها شده در آب از طريق تبخير از بين مي رود و بقيه به وسيله عمل اكسايش نوري و اكسايش ميكروارگانيزم ها شكسته مي شود كه به اين عمل Bioremediation يا تجزيه زيستي گفته مي شود. حضور ميكروارگانيزم هاي تجزيه كننده هيدراتهاي كربن در آب دريا و خاكها سبب شده كه تجزيه به عنوان يكي از موثرترين روشهاي حذف آلودگي هاي نفتي معرفي شود و Bioremediation كاربرد سيستم هاي بيولوژيك براي نابود كردن يا كم كردن غلظت مواد سمي نظير هيدروكربورهاي نفتي را تسريع مي كند. اين عمل در حضور اكسيژن و مواد غذايي به خصوص نيتروژن و فسفر تسريع مي شود. فراورده هاي حاصل از تجزيه زيستي معمولاً Co2 و مواد آلي كوچك مولكول با سميت بسيار كم است.

روش هاي متعددي در اين فرايند نقش دارند كه از جمله مهمترين آنها مي توان به Biovention-Bio augmentation-Biostimulation-Bioreactor اشاره كرد. انواع روش هاي فوق در كشورهاي صنعتي نظير آمريكا، ژاپن، آلمان، انگلستان، كره جنوبي و روسيه به طور معمول استفاده مي شود و در ساير كشورهاي به خصوص حوزه خليج فارس در مرحله تحقيقاتي است. از محدوديت هاي اين روش ها مي توان به محدوديت در تعيين ميزان شوري، دما، PH و نوع تركيبات نفتي اشاره كرد.

ميكروارگانيزم هاي متعددي در اين عمل نقش دارند كه مهمترين آنها عبارتند از:

باكتري ها: Pseudomonas- Bacillus- Rhodococcus- Mycobacterium- Acinetobacter- Staphylococcus- Clostridium- Proteus- Micrococcus

اكتينومسيت ها : Actinomyces- Nocardia

قارچها: Phanerochaete Chrysosporium

اصولاً تجزيه پذيري تركيبات نفتي به صورت زير است:

آلكان

در ميان ميكروارگانيزم هاي فوق سودوموناس ها از اهميت بيشتر برخوردارند زيرا با وجود پلاسميدهاي متعدد قادر به توليد آنزيم هاي متعدد و تجزيه نفت هستند. سودوموناسها هم تركيبات آليفاتيك و هم تركيبات آروماتيك موجود در نفت را تجزيه مي كنند ولي تاثير اين ميكروارگانيزم ها بر روي -n آلكانها بسيار بيش از حد تصور است، به طوري كه با داشتن كمپلكس سيتوكروم P-450 و rubredoxin قادرند اكسيژن را در كنار كربن انتهاي -n آلكانها قرار داده و آنها را تجزيه كنند. عمل اخير توسط آنزيم مونواكسيژناز صورت مي گيرد اما در تركيبات آروماتيك، سودوموناسها توسط يكي از راههاي »ارتو« يا »متا«، به حلقه حمله مي كنند و در اين عمل آنزيم دي اكسيژناز شركت دارد. از راه ارتو، موكوئيك اسيد و از راه متا، هيدروكسي موكوئيك آلدينو توليد مي شود. سودوموناسها تنها باكتريي هايي هستند كه قادر به تجزيه هيدروكربورهاي شاخه اي هستند.

اصولاً ميكروارگانيزم ها با كمك3 فراورده اصلي زير قادر به تجزيه هيدروكربورهاي نفتي مي باشند:

1- آنزيمها: همانطور كه در قسمت بالا توضيح داده شد آنزيمهاي مونواكسيژناز و دي اكسيژناز مهمترين آنزيمها موثر در تجزيه هيدروكربورهاي نفتي بوده و فراورده هاي حاصل از فعاليت اين آنزيمها، الكلها هستند، بنابراين با سنجش ميزان الكل ها مي توان پي به مقدار تجزيه هيدركربورهاي نفتي برد.

2- بيوسورفكتانتها: مواد بيولوژيك داراي گروه هاي آب دوست و آب گريز در سطح سلول هستند و به وسيله تعداد زيادي از ميكروارگانيزم ها توليد مي شوند. براساس ساختار شيميايي به گروههاي گليكوليپيدي، فسفوليپيدها، اسيدهاي چرب و ليوپلي ساكاريدها طبقه بندي مي شوند. بيوسورفكتانتها به وسيله امولسيونه کردن و آزاد كردن هيدروكربورهاي جذب شده به مواد آلي خاك، سبب افزايش غلظت آبي تركيبات هيدروفوبيك شده و باعث افزايش سرعت انتقال جرم مي شود و به اين وسيله به تسريع تجزيه زيستي كمك مي كنند. از بيوسورفكتانتها براي پاكسازي تانكهاي ذخيره نفت، تصفيه فاضلاب هاي نفتي و تجزيه زيستي آلودگي هاي نفتي در مناطق خشكي و دريايي استفاده مي شود.

3- اسيدها و حلالها: بسياري از ميكروارگانيزمها قادرند با استفاده از هيدروكربورها به عنوان منبع كربن و انرژي، اسيدها و حلال هاي مختلف نظير استن، اتر، بنزن و اسيد اگزالواستيك توليد كنند كه باعث حل شدن هيدروكربورهاي نفتي مي شود.

هيچ ميكروارگانيزمي به تنهايي قادر به تجزيه كامل هيدروكربورهاي نفتي به Co2 و آب به عنوان محلول نهايي نيست. اصولاً از قارچها در محيط خاكي و از باكتري ها در محيط آبي بيشتر استفاده مي شود. امروزه با كمك مهندسي ژنتيك چندين پلاسميد را درون باكتري ها به خصوص جنس سودوموناس قرار داده اند تا بتوانند چندين مشتق نفتي را به طور همزمان تجزيه كنند. محققان كانادايي چهار پلاسميد P HG-2 ، PPK2033، PKT230، PAC25 را درون سودوموناس پوتيدا قرار داده و سويه اي از مهندسي ژنتيك شده را توليد كرده اند كه قادر است به طور همزمان نفتالين، پارافين، بنزن و آسفالتن را تجزيه كند.

سودوموناس پوتيدا توانايي تجزيه هيدروكربورهاي حلقوي معطر را دارد. سويه اي از TOL پلاسميد است. اين پلاسميد را در جهت افزايش قدرت تجزيه كنندگي تركيبات هالوژن دارِ حلقوي معطر از طريق كونژگاسيون (لقاح) B13 از سودوموناس پوتيدا به سويه TOL تغيير داده اند.

باكتري Burkholderia Cepacia قادر است تري كلرواتال را به دي اكسيد كربن و محصولات غير قابل تبخير تجزيه كند و اين عمل به كمك آنزيم تولوئن مونواكسيژناز انجام مي شود.

 

نظرات دكتر راهب پيرامون تحقيقات بيوسولفورزدايي در كشور

 

صنايع نفت جهان روزانه بيش از ۶۰ ميليون بشكه (معادل ۲۲ ميليارد بشكه در سال) نفت خام را تصفيه مي‌كنند. سرمايه‌گذاري در امر پالايش نفت خام با استفاده از تكنولوژي رايج، طي دهه آينده معادل ۳۵ ميليارد دلار برآورد شده است و سالانه ۱۰ ميليارد دلار صرف هزينه‌هاي حذف گوگرد خواهد شد و به اين ترتيب گوگردزدايي در دهه‌هاي آينده به بزرگترين بازار در امر پالايش تبديل خواهد گرديد. دكتر جمشيد راهب عضو هيات علمي مركز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيك و تكنولوژي زيستي در مورد موفقيت‌هاي اين مركز در زمينة بيوسولفورزدايي از نفت، طي گفتگويي با گروه بيوتكنولوژي شبكه تحليل‌گران تكنولوژي ايران مطالب زير را عنوان نمود:

 

چنانكه گفته شد صنايع نفت جهان سالانه 22 ميليارد بشكه نفت خام تصفيه مي‌كنند و 10 ميليارد دلار صرف هزينه‌هاي حذف گوگرد مي‌شود. در اين راستا بيوتكنولوژي چه نقشي ايفا مي‌كند و ما در ايران چه كرده‌ايم؟

 

آثار مخرب تركيبات گوگرددار نفت

 

نفتي كه از چاه استخراج مي‌شود حاوي مقدار زيادي تركيبات گوگرددار مي‌باشد. درصد اين گوگرد به موارد مختلفي ربط دارد كه از آن جمله مي‌توان به سنگين بودن نفت اشاره كرد. نفتي كه از قسمت‌هاي بالايي چاه بدست مي‌آيد درصد گوگرد كمتري نسبت به قسمت‌هاي پاييني دارد.

 

گوگرد همراه با نفت در اثر سوختن توليد SO2 مي‌نمايد. معمولا هر چه سوخت‌هاي فسيلي سنگين‌تر باشند از احتراق آن‌ها SO2 بيشتري توليد مي‌شود. به‌عنوان مثال سوختن هر تن زغال‌سنگ با 2 درصد گوگرد، 38 كيلوگرم SO2 توليد مي‌كند. اين گاز پس از انتشار در هوا تركيباتي ايجاد مي‌كند كه برخي از آنها به صورت باران‌هاي اسيدي به روي زمين بر مي‌گردند. اينگونه باران‌ها مشكلات زيادي را براي زمين‌هاي كشاورزي و اكوسيستم‌هاي جنگلي و آبي ايجاد مي‌كنند. با توجه به آلودگي‌هاي شديدي كه تركيبات گوگرددار براي محيط‌زيست بوجود مي‌آورند، سازمان‌هاي محيط‌زيست محدوديت‌هاي ويژه‌اي را براي صنايع پالايش نفت درنظر مي‌گيرند.

 

عمليات سولفورزدايي و روش‌هاي بيولوژيكي

 

 

از قديم عمليات سولفورزدايي را به كمك روش‌هاي شيميايي انجام مي‌دادند. سولفورزدايي شيميايي هزينه‌هاي زيادي را به صنايع نفت تحميل مي‌كند. از سوي ديگر روش‌هاي شيميايي قادر نيستند تمامي گوگرد موجود در نفت را جدا سازند.

 

به همين دليل از مدت‌ها قبل دانشمندان نفت و محيط‌زيست در فكر تكميل اين فرآيند بوده‌اند. فكر جداسازي گوگرد به كمك روش‌هاي بيولوژيكي تقريباً از پنجاه سال پيش شكل گرفت و اين فكر با يافتن ميكروارگانيسم‌هايي كه قادر به جداسازي سولفور از تركيبات نفتي بودند قوت يافت، تحقيقات انجام‌شده در اين زمينه بسيار گسترده است.

 

پيشرفت‌هاي بيوسولفورزدايي

 

 

هم‌اكنون بيوكاتاليست‌هايي طراحي شده‌اند كه قادرند در مدت كوتاهي سولفور را از تركيبات نفتي به طور كامل جدا كنند. اين كار هم‌اكنون توسط شركت "بيوسيستم‌انرژي" آمريكا صورت پذيرفته و پيشرفت‌هاي زيادي را در اين زمينه بوجود آورده است.

 

بيوكاتاليست مورد استفاده، يك باكتري به نام رودوكوكوس IGTS8 مي‌باشد. اكثر تحقيقات بر اين امر متمركز شده تا بتوانند مادة نفتي را به عنوان محيط كشت اين ميكروارگانيسم تهيه كنند و از اين طريق از صرف بسياري هزينه‌ها جلوگيري بعمل آورند.

 

بايد گفت كه در شرايط كنوني تنها بكارگيري روش‌هاي بيولوژيكي جهت سولفورزدايي مقرون به صرفه نيست. از آنجا كه ما مي‌توانيم درصد زيادي از گوگرد را با كمك روش‌هاي شيميايي كه مقرون به صرفه‌تر مي‌باشند جدا كنيم بنابراين عاقلانه‌تر آنست كه از روش بيولوژيكي به‌عنوان مكمل روش شيميايي استفاده كنيم. درصورتي كه از اين دو روش به صورت مكمل استفاده شود، هزينه‌هاي عملياتي به ميزان قابل توجهي كاهش مي‌يابند.

 

شركت بيوسيستم‌انرژي آمريكا ادعا كرده است كه قادر به سولفورزدايي 50 هزار بشكه نفت مي‌باشد. بايد گفت كه شركت‌هاي پيشرو در اين زمينة خاص بسيار بسته عمل كرده‌اند و از انتشار هر گونه اطلاعاتي خودداري مي‌نمايند.

 

تحقيقات بيوسولفورزدايي در ايران

 

 

 

بيوكاتاليست‌هايي ساخته شده است كه توانايي انجام چنين فرآيندهايي را دارا مي‌باشند. فاز تحقيقاتي كار، مربوط به ساخت بيوكاتاليست‌هايي مي‌شود كه بتوانند حداكثر آنزيم را توليد كنند.

 

در كشور ما نيز تحقيقات پراكنده‌اي در اين زمينه انجام شده است. در مركز ملي تحقيقات مهندسي ژنتيك و تكنولوژي زيستي تحقيقات زيادي بر روي تعدادي از سويه‌هاي گوگردزدا صورت گرفته است. يكي از اين سويه‌ها كه به نام رودوكوكوس FMF ناميده مي‌شود در اين مركز مورد بررسي‌هاي بيوشيميايي و ژنتيكي قرار گرفته است. بعد از اثبات اينكه اين باكتري قدرت مناسبي در جداسازي گوگرد از تركيبات حلقوي دارد ژن‌هاي گوگردزدا در اين باكتري شناسايي و جداسازي شد و بعد از تعيين توالي، به نام مركز در در بانك ژني سايت EMBL به ثبت رسيد. اين باكتري كه از نظر توالي ژن‌هاي گوگردزدا به ميزان 99.9 درصد با باكتري IGTS8 همخواني دارد قدرت خوبي در حذف گوگرد از تركيبات آروماتيك حاوي گوگرد دارا مي‌باشد.

 

ما تحقيقات خود را روي سودوموناس‌ها آغاز كرديم و با كمك روش‌هاي مهندسي ژنتيك، بيوكاتاليستي ساختيم كه در محيط آزمايشگاهي به خوبي دوام آورده و بيشترين ميزان آنزيم را توليد نمايد. كارهاي ديگري كه بايد روي اين باكتري صورت گيرد مربوط به عملكرد در دماهاي مختلف مي‌باشد. براي اينكه بتوان روي نفتي كه در پالايشگاه تصفيه مي‌شود و در همان درجه حرارت‌هاي بالا عمليات را انجام داد، بايد در پي ميكروارگانيسم‌هايي بود كه به‌عنوان مثال در چشمه‌هاي آب گرم زندگي مي‌كنند و قادرند درجه حرارت‌هاي 120 تا 200 درجه سانتي‌گراد را تحمل نمايند.

هدف از اين بخش تحقيقات، رسيدن به بيوكاتاليستي است كه از هر نظر بدون عيب باشد و براي اين كار نياز به استفاده از تكنيك‌هاي مختلف دستورزي ژني مهندس ژنتيك كاملاً احساس مي‌شود خود اين تجربه به چندين سال پژوهش نياز دارد. براي ادامة كار نياز مبرمي به همكاري شركت‌هاي داخلي و مخصوصاً شركت نفت احساس مي‌شود. بخش‌هايي از كار كه مربوط به فازهاي بيولوژيكي و تحقيقات مهندسي ژنتيك مي‌با‌شد را مركز ملي مهندسي ژنتيك و تكنولوژي زيستي مي‌تواند به طور كامل انجام دهد، اما بكارگيري و آزمون بيوكاتاليست ساخته شده در بخش‌هاي صنعتي و مقياس صنعتي كاري است كه مركز توانايي انجام آن را ندارد.

 

بيوكاتاليست ساخته‌شده، در آزمايشگاه و مقياس‌هاي كوچك به خوبي عمل مي‌كند اما تست عملكرد آن در مقياس‌هاي صنعتي نياز به سرمايه‌گذاري‌هاي خاصي دارد كه همكاري صنعت نفت را مي‌طلبد. بهتر است كه فازهاي نيمه‌صنعتي و صنعتي كار به‌موازات تحقيقات تكميلي بيوكاتاليست انجام شود. بدين ترتيب بخشي از نقص‌هاي بيوكاتاليست كه ممكن است در مقياس آزمايشگاهي بروز نكند در آنجا نمايان شود، در نتيجه تحقيقات تكميلي با سرعت بيشتري پيش خواهد رفت.

ما نياز داريم انتقال از مرحلة آزمايشگاهي به صنعت را انجام دهيم و در اين راه بايد از كشورهايي كه در اين زمينه‌ها فعاليت داشته‌اند كمك بگيريم. بعضي از متخصصين، كشور كوبا را براي اين امر پيشنهاد مي‌كنند. اگر چه كوبا در زمينه‌هاي بيوتكنولوژي پزشكي بسيار قدرتمند مي‌باشد ولي از نظر سولفورزدايي در حد صفر است. بنابراين ايدة مذكور چندان عاقلانه به نظر نمي‌رسد. كشورهاي ديگري چون ژاپن تحقيقات بيشتري در زمينة سولفورزدايي انجام داده‌اند و بيشتر مي‌توانند در پيشبرد انتقال تحقيقات آزمايشگاهي ما به صنعت موثر واقع شوند.

 

 

 

 

 

مثال‌هايي از كاربرد بيوتكنولوژي در صنعت نفت

 

استفاده از بيوتكنولوژي درصنعت نفت، مبحث نسبتاً جديدي مي‌باشد كه در سال‌هاي اخير در دنيا مطرح شده است. در مطلب زير، مهندس محبعلي، رئيس واحد ميكروبيولوژي پژوهشگاه صنعت نفت، به تشريح توانمندی های بيوتكنولوژي در اين صنعت پرداخته است

 

در ارتباط با كاربرد بيوتكنولوژي در صنعت نفت مي‌توان دو جنبه را مدنظر قرار داد:

 

ارتقاي كمي

 

ارتقاي كيفي

 

 

 

نمونه بارز از بحث ارتقاي كمي، موضوع MEOR يا Microbial Enhanced Oil Recovery مي‌باشد. مبحث ظريف‌تر در استفاده از توانمندي‌هاي بيوتكنولوژي در صنعت نفت، ارتقاي كيفي محصولات نفتي مي‌باشد؛ چون جنبه‌هاي مختلفي در اين زمينه وجود دارد كه هركدام ظرافت‌هاي خاص خود را مي‌طلبد. از مهمترين اين جنبه‌ها مي‌توان به حذف هترو اتم‌هاي گوگرد و نيتروژن اشاره نمود. در ذيل به بحث پيرامون هر يك از مباحث فوق پرداخته مي‌شود

 

 

 

استفاده از MEOR در ازدياد برداشت از مخازن نفت

 

MEOR در واقع افزايش برداشت از مخازن نفتي با استفاده از ميكروارگانيسم‌ها مي‌باشد. از آنجايي كه پس از استخراج اوليه و ثانويه نفت، قسمت اعظم آن (حدود 80 درصد) در چاه‌ها باقي مي‌ماند. لذا روش‌هاي مختلفي به منظور استخراج مابقي نفت بوجود آمده است كه از آن جمله مي‌توان از MEOR نام برد.

 

شرايط فيزيكي چاه‌هاي نفت، عامل محدودكننده استفاده از MEOR

 

از آنجايي كه شرايط فيزيكي چاه‌هاي نفت با هم فرق مي‌كند، نمي‌توان براي همه آنها از يك نوع ميكروارگانيسم استفاده كرد. لذا براي هر چاه بايستي ميكروب خاص خود را بكار برد

 

همچنين اهميت استفاده از MEOR در چاه‌هاي كم‌عمق بدليل دماي كمتر مخازن، بيشتر است.به‌عنوان مثال در آمريكا چون عمق چاه‌هاي نفت كم است، MEOR كاربرد زيادي مي‌تواند داشته باشد. ولي شرايط استفاده از MEOR در مخازن نفت كشور ما به علت عمق بيشتر كه طبيعتاً دماي بيشتري هم دارد حادتر مي‌باشد و استفاده از ميكروب‌ها را مشكل‌تر مي‌سازد. لذا در اين مورد بايستي به دنبال باكتري‌هاي مقاوم به حرارت گشت. به عامل محدودكننده دما بايد فاكتورهاي افراطي ديگر از جمله فشار، نمك و ... افزود.

 

بكارگيري ميكروارگانيسم‌ها براي حذف گوگرد و نيتروژن از تركيبات نفتي

 

حدود 50 سال است كه ميكروبيولوژيست‌ها در زمينه حذف تركيبات هتروسايكليك و از جمله هترواتم گوگرد از برش‌هاي نفتي مشغول به تحقيق مي‌باشند. اولين پتنتي كه در اين زمينه وجود دارد، مربوط به تحقيقات زوبل (Zobel) در اوايل دهه 1950 ميلادي مي‌باشد. تحقيقات در اين زمينه ادامه يافت تا اينكه در سال 1989 مسير 4S در زمينه تجزيه تركيبات گوگردي توسط دكتر كيلبين (kilbane) در مؤسسه I.G.T (Institute Of Gas Technology) آمريكا، شناسايي شد.

 

لازم به‌ذكر است كه در اين مسير، باكتري‌ها بطور كاملاً اختصاصي و بدون صدمه به اسكلت كربنه، گوگرد را از تركيب مدل (دي بنزوتيوفن) جدا كرده و رها مي‌سازند. محصول نهايي اين واكنش منوهيدوركسي‌بي‌فنيل است كه در نفت و برش آلي حل شده و در نتيجه ضمن حفظ ارزش حرارتي سوخت، مرحله جداسازي نيز در رآكتور راحت‌تر انجام مي‌گيرد. پتنت اين مسير به شركت Energy Biosystem فروخته شد و اين شركت از آن موقع به‌بعد در زمينه گوگردزدايي از گازوئيل كار كرده است. بعدها اين شركت به ENCHIRA تغيير نام داده است كه طي 2 تا 3 سال اخير، زمينه فعاليت خود را به كار بر روي بنزين نيز شيفت داده است. از جمله كشورهاي ديگري كه در زمينه گوگردزدايي مشغول به تحقيق مي‌باشند، ژاپن، كره و كشور ما مي‌باشند.

 

در رابطه با حذف هترواتم ازت، موضوع بسيار جديدي است. مسير 4N نيز توسط دكتر كيلبين شناسايي و كشف شده است. طي اين مسير، ازت از تركيبات جدا شده و O2 جاي آن قرار مي‌گيرد كه ضمن حذف N2، سوخت نيز بهتر مي‌سوزد

استفاده از میکروبها به منظور تولید برش های نفتی

در اين مبحث از ميكروارگانيسم‌ها در توليد برش‌هاي نفتي از منابع تجديد شونده، استفاده مي‌شود. مثلاً جبلك‌هاي ميكروسكوپي خاصي كشف شده‌اند كه با استفاده از نور و CO2، برش نفتي توليد مي‌كنند. جلبك‌هايي را يافته‌اند كه 60 تا 70 درصد از جرم سلولي آنها را روغن تشكيل مي‌دهد و يا جلبك‌هايي را يافته‌اند كه در محيط‌كشت خود، برش نفتي توليد مي‌كنند

 

بنابراين از اين طريق مي‌توان اولاً سوخت تميزي را توليد كرد كه نيازي به پالايش آنچناني و در نتيجه تحميل هزينه گزاف ندارد، ثانياً نفت را از منابع تجديدشونده‌اي توليد كرد كه انطباق بيشتري با محيط داشته و آلودگي آن كمتر باشد و ثالثاً برش خالص و خاصي را از اين طريق توليد كرد. در اين رابطه مهندسي ژنتيك نقش بحراني و حساسي دارد

 

فرق بيوكراكينگ با توليد برش‌هاي خالص به طريق ميكروبي

 

 

 

در بيوكراكينگ، تركيبات بزرگتر و بخصوص تركيبات پارافيني شكسته شده و تركيبات كوچكتري بوجود مي‌آيد كه در نتيجه آن وزن مولكولي برش نفتي تغيير يافته و نارواني، كاهش مي‌يابد و در نتيجه سوخت بهتر مي‌سوزد. در حالي‌كه توليد برش‌هاي خالص نفتي مقوله ديگري است كه در بالا ذكر شد

 

دورنماي بيوتكنولوژي كشور در زمينه صنعت نفت

 

از آنجايي‌كه مرتباً وابستگي صنعت در كشورهاي مختلف، به نفت بيشتر مي‌شود و درآينده، كشورهاي توليدكنندة نفت از جمله كشور ما، با كاهش ذخاير نفتي مواجه خواهند شد، لذا در آن زمان اگر ما تكنولوژي استفاده از MEOR را در اختيار داشته باشيم، مي‌توانيم از منابعي كه در حال حاضر در دسترس نيستند، استفاده نماييم. لازم به‌ذكر است كه حدود 80 درصد ذخاير نفت كه پس از استخراج اوليه و ثانويه در مخازن باقي مي‌ماند، عملاً قابل استفاده نمي‌باشد كه مي‌توان با استفاده از روش‌هاي بيوتكنولوژي، اين نفت باقيمانده را استخراج كرد

 

در زمينة گوگردزدايي نيز اگر ما بتوانيم در مقياس صنعتي از بيوتكنولوژي استفاده كنيم، مشكل آلودگي هوا را در شهرهاي كشور، حل خواهيم كرد. از آنجايي‌كه ميزان گوگرد در برش‌هاي نفتي ما بسيار بالاست و با استانداردهاي رو به رشد جهاني مغايرت دارد، استفاده از فرآورده‌هاي نفتي، مشكلات زيست‌محيطي فراواني را براي ما به‌وجود خواهد آورد و در صورتي‌كه به حل آنها نپردازيم، ‌در آينده مجازات‌هاي ناشي از نقض قوانين زيست‌محيطي بين‌المللي و همچنين درخواست افكار عمومي، گريبانگير ما خواهد شد