Ученые из Университета Данди обнаружили, что бактерии кишечной палочки могут стать ключом к эффективному методу улавливания, хранения или повторного использования углекислого газа.
Сокращение выбросов двуокиси углерода (CO2) для замедления и даже обращения вспять глобального потепления считается величайшей задачей человечества. Это цель, которая сопряжена со значительными политическими и социальными препятствиями, но она также остается технологической проблемой.
Потребуются новые способы захвата и хранения CO2. Теперь было показано, что обычно безвредные кишечные бактерии могут играть решающую роль.
Профессор Фрэнк Сарджент и его коллеги из Школы естественных наук Университета Данди, работая с местными отраслевыми партнерами Sasol UK и Ingenza Ltd, разработали процесс, который позволяет бактериям E. coli действовать как очень эффективный улавливатель углерода. устройство.
Профессор Сарджент сказал: «Для сокращения выбросов двуокиси углерода потребуется набор различных решений, и природа предлагает несколько интересных вариантов. Микроскопические одноклеточные бактерии привыкли жить в экстремальных условиях и часто проводят химические реакции, в которых растения и животные не могу сделать.
Например, бактерия E. coli может расти при полном отсутствии кислорода. При этом она производит специальный металлосодержащий фермент, называемый FHL, который может превращать газообразный углекислый газ в жидкое муравьиное соединение. кислота. Это может дать возможность улавливать углекислый газ в управляемый продукт, который легко хранить, контролировать или даже использовать для производства других вещей. Проблема в том, что нормальный процесс конвертации медленный и иногда ненадежный.
Что мы сделали, так это разработали процесс, который позволяет бактериям E. coli работать как очень эффективное биологическое устройство для улавливания углерода. Когда бактерии, содержащие фермент FHL, помещаются в смесь углекислого газа и водорода под давлением - давление до 10 атмосфер - тогда наблюдается 100-процентная конверсия углекислого газа в муравьиную кислоту. Реакция протекает быстро, в течение нескольких часов, и при температуре окружающей среды.
"Это может стать важным прорывом в биотехнологии. Должна быть возможность еще больше оптимизировать систему и, наконец, разработать "микробную клеточную фабрику", которую можно было бы использовать для удаления углекислого газа из различных видов промышленности.
"Не все бактерии плохие. Некоторые могут даже спасти планету."
Серьезной проблемой является не только улавливание углекислого газа, но и его хранение или переработка. Ежегодно в атмосферу выбрасываются миллионы тонн CO2. Только для Великобритании чистые выбросы CO2 в 2015 году составили 404 миллиона тонн. Возникает важный вопрос, куда мы можем все это поместить, даже если мы захватим их, с текущими предложениями, включая закачку их под землю на пустующие нефтяные и газовые месторождения.
«Раствор E. coli, который мы нашли, не только привлекателен как технология улавливания углерода, он превращает его в жидкость, которая стабильна и сравнительно легко хранится», - сказал профессор Сарджент.
"Муравьиная кислота также используется в промышленности: в качестве консерванта и антибактериального агента в кормах для скота, в качестве коагулянта при производстве каучука и в виде соли в качестве антиобледенителя для взлетно-посадочных полос аэропортов. перерабатывается в биологические процессы, которые производят CO2, образуя благотворную петлю."