一项新研究表明,特别制备的细菌可用于将最常见的温室气体二氧化碳 (CO2) 转化为化学品、塑料甚至燃料。
该研究提出了将大气中的二氧化碳转化为有用化学品的可能性。
纽卡斯尔大学的研究人员创建了一个充满大肠杆菌的生物反应器,以捕获二氧化碳并将其转化为有用的化学品。
这一突破是基于逆转由细菌催化的化学反应,通过提供钼来培养细菌。
新反应捕获二氧化碳,将其转化为甲酸,这是蚂蚁用来抵御捕食者的醋化合物。
纽卡斯尔大学自然与环境科学学院的首席研究员 Frank Sargent 说:“最终目标是使用来自生物氢的可再生氢气——如本研究——或由可再生电力提供动力的电解来捕获浪费的二氧化碳,并将其转化为为甲酸。
“然后我们可以制造燃料、塑料或化学品。这是一个真正循环生物经济的愿景,其中二氧化碳不断地产生、捕获并返回市场。”
萨金特说:“在世界各地,社会都了解应对气候变化、开发可持续能源和减少浪费的重要性。减少二氧化碳排放需要一揽子不同的解决方案。生物学和微生物学提供了一些令人兴奋的选择。”
研究人员使用一种特殊的加压生物反应器,其中充满了 H2 和 CO2,使微生物可以使用这些气体。
萨金特说:“它奏效了——细菌可以在气压下生长,并从二氧化碳中产生甲酸。”
他从阅读有关地球上生命出现的文章中发展出这个想法。
三五十亿年前,大气中没有氧气,但二氧化碳和氢气含量很高,细胞生命开始在海面以下 10,000 米处进化。
那时,这些化合物需要转化为所有生命赖以生存的碳水化合物。
萨金特博士说,这可以通过一种酶“例如我们在大肠杆菌中发现的酶,将二氧化碳氢化成有机酸”来实现。“我们想在实验室里试试这个。”
使用微生物捕获二氧化碳是几种“碳捕获”技术之一,目前正在世界各地进行试验。
今年早些时候的一项研究发现,其中一些技术可以直接从空气中捕获二氧化碳,效率高达 97%。
保罗谢勒研究所 PSI 和苏黎世联邦理工学院的研究人员研究了直接从空气中去除二氧化碳的不同技术。
二氧化碳从大气中被吸收,然后被掩埋或用于碳基燃料。
研究人员警告说,这种技术不会消除减少碳排放的需要,但可以与减少碳排放一起帮助各国实现其气候目标。