طريقة إنتاج البروتين من غاز الميثان

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

غاز الميثان طريقة إنتاج البروتين الكيمياء

يعتبر البروتين مادة غذائية اساسية ، وفي حين يبلغ نصيب الفرد من البروتين في الدول الصناعية 40 غم/ يوم ، لا يتعدى نصيب الفرد في الدول الفقيرة 10 غم/يوم . 

وحتى نستيطع رفع هذا المقدار إلى 20 غم/ يوم يحتاج العالم إلى إنتاج 35 مليون طن إضافي من البروتين ، وذلك حسبما أوردته وكالة الغذاء العالمية (الفاو) FAO . 

وهذا يعني زيادة الإنتاج العالمي بمعدل %4 سنوياً .  لكنه وجد أن هذه الزيادة الممكنة في مصادر البروتين الحالية لا تتعدى %2 ، مما يخلق مشكلة تحتاج إلى حل. 

 

وقد لوحظ أن حل هذه المشكلة لا يأتي عن طريق زيادة إنتاج البروتين بالطرق المعروفة ، وأنه لا بد من البحث عن طرق بديلة وجديدة ، ومن أهمها طريقة إنتاج بروتين الخلية الوحيدة  SCP” أو“Single  Cell Protein .

ويطلق هذا التعبير على البروتين الناتج من الكائنات الدقيقة (العُضَيّات) .  ومن المعروف أن استخدام هذه العضيات لإنتاج الغذاء قديم قدم معرفة عمليات التخمر .

ولقد بدات عمليات تحضير خميرة الأكل بالتخمير في المانيا منذ الحرب العالمية الأولى ، وقد استخدم في ذلك تخمير عسل القصب والنشا وبقايا السكريات من صناعة الورق .  لكن تطوراً هائلاً في هذا المجال حدث بعد عام 1959 حينما بدأت شركة BP البريطانية في استخدام الهيدروكربونات بدلاً من السكريات .

 

وتتلخص الطريقة القديمة في إضافة الكائنات الدقيقة إلى المادة السكرية ، فتبدأ هذه الكائنات في التغذية عليها وتفتيتها ليتكون مزيد من الكائنات الدقيقة التي يمكن جمعها بعد انتهاء العملية ، وبذلك نكون قد حصلنا على كميات إضافية من هذه الكائنات والتي هي عبارة عن مادة بروتينية . 

أما الطريقة الحديثة فتعتمد على الفكرة نفسها مع استخدام هيدروكربون مستقيم السلسلة n-alkane  بدلاً من المادة السكرية .  وتستطيع بعض الكائنات الحية ان تكاثر في هذه البيئة وتنتج كتلة حيوية كبيرة يمكن فصلها عما تبقى من المادة الهيدروكربونية . 

ويلاحظ أن الألكانات المستقيمة هي الوحيدة من بين الهيدروكربونات التي تنفرد بخاصية "التدرج الحيوي" biodegradation .

 

ولقد أمكن حالياً استخدام العديد من المواد الأولية لإنتاج هذا النوع من البروتين ومنها : الألكانات المستقيمة ، الميثان ، الميثانول ، الإيثانول ، حمض الخل وكذلك الفضلات العضوية والحيوانية .

ويوجد الآن عدد من المصانع التي تنتج البروتين وحيد الخلية في كل من بريطانيا بطاقة 4000 طن / سنة وفرنسا بطاقة 16.000 طن / سنة وغيطاليا بطاقة 100.000 طن /سنة .

 

ويستخدم إنتاج هذه المصانع في تجهيز غذاء الحيوانات ، ولم يستخدم حتى الآن كغذاء للإنسان .  لكن استخدامه كعلف للحيوان يوفر كمية من المواد البروتينية التي تستهلك حالياً في تجهيز علف الحيوانات ، مثل السمك ، ليستخدمها الإنسان في غذائه .

ويلاحظ أن أقل الخامات كلفة لإنتاج البروتين وحيد الخلية هو الميثان ، وهو أصغر الهيدروكربونات المشبعة وهو يحتوي على ذرة واحدة من الكربون واسع ذرات من الهيدروجين .  ويعد غاز الميثان المكون الرئيسي للغاز الطبيعي الذي يستخرجه الإنسان من باطن الارض .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]