Сокращение выбросов углекислого газа (CO2) для замедления и даже обращения вспять глобального потепления считается величайшей задачей человечества. Это цель, которая сталкивается со значительными политическими и социальными препятствиями, но она также остается технологической проблемой.Потребуются новые способы улавливания и хранения СО2.
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 промышленными партнерами Sasol UK и Ingenza Ltd, разработали процесс, который позволяет бактерии E. coli действовать как очень эффективное устройство для улавливания углерода.Профессор Сарджент сказал: «Для сокращения выбросов углекислого газа потребуется набор различных решений, и природа предлагает несколько интересных вариантов. Микроскопические одноклеточные бактерии привыкли жить в экстремальных условиях и часто проводят химические реакции, которые растения и животные не могут выполнять.
«Например, бактерия E. coli может расти при полном отсутствии кислорода. Когда она это делает, она вырабатывает специальный металлосодержащий фермент, называемый« FHL », который может взаимно превращать газообразный диоксид углерода с жидкой муравьиной кислотой. Это может обеспечить возможность улавливать углекислый газ в управляемый продукт, который легко хранить, контролировать или даже использовать для производства других вещей.Проблема в том, что нормальный процесс преобразования является медленным и иногда ненадежным.
«Мы разработали процесс, который позволяет бактерии E. coli работать как очень эффективное устройство для биологического улавливания углерода. Когда бактерии, содержащие фермент FHL, помещаются под давлением смеси углекислого газа и водорода — до 10 атмосфер. давления — тогда наблюдается 100-процентное превращение углекислого газа в муравьиную кислоту.Реакция происходит быстро, в течение нескольких часов, и при температуре окружающей среды."Это могло бы стать важным прорывом в биотехнологии.
Должна появиться возможность еще больше оптимизировать систему и, наконец, разработать" фабрику микробных клеток ", которую можно было бы использовать для удаления углекислого газа из многих различных отраслей 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 в Великобритании чистый выброс C02 в 2015 году составил 404 миллиона тонн. Есть важный вопрос, куда мы можем поместить все это, даже если мы его захватим, с текущими предложениями, включая закачку под землей, чтобы опустошить нефтяные и газовые месторождения.«Обнаруженный нами раствор кишечной палочки не только привлекателен как технология улавливания углерода, он превращает его в жидкость, которая является стабильной и сравнительно легко хранимой», — сказал профессор Сарджент.
«Муравьиная кислота также имеет промышленное применение в качестве консерванта и антибактериального агента в кормах для скота, в качестве коагулянта при производстве резины и, в форме соли, в качестве антиобледенителя для взлетно-посадочных полос аэропортов. Она также может быть потенциально переработана в биологические процессы, которые производят CO2, образуя эффективный цикл ».