Бактерии E. coli как биологическое решение для улавливания и переработки CO₂
Ученые из Университета Данди обнаружили, что бактерия E. coli может стать основой эффективного метода улавливания и хранения или переработки углекислого газа.
Исследователи под руководством профессора Фрэнка Сарджента разработали процесс, который позволяет бактерии E. coli действовать как высокоэффективное устройство для улавливания углерода.
Ключевой механизм:
- В отсутствие кислорода E. coli производит особый металлосодержащий фермент — FHL.
- Этот фермент способен превращать газообразный диоксид углерода (CO₂) в жидкую муравьиную кислоту и обратно.
Усовершенствование процесса:
Исходный процесс преобразования был медленным и ненадежным. Ученые добились прорыва, создав условия, при которых:
- Бактерии с ферментом FHL помещают под давление в смеси CO₂ и водорода — до 10 атмосфер.
- В результате наблюдается 100%-ное превращение CO₂ в муравьиную кислоту.
- Реакция происходит быстро (за несколько часов) при комнатной температуре.
Потенциальные преимущества и применение:
- Управляемый продукт: Муравьиная кислота — стабильная жидкость, которую легче хранить и контролировать, чем газообразный CO₂.
- Промышленное использование: Кислота применяется как консервант в кормах для скота, коагулянт в производстве резины, а в форме соли — как противогололедный реагент для взлетных полос.
- Замкнутый цикл: Её можно потенциально перерабатывать в биологические процессы, которые производят CO₂, создавая цикл.
- Масштабирование: Систему можно оптимизировать для создания «микробной клеточной фабрики», улавливающей CO₂ из выбросов различных отраслей промышленности.
Исследование, проведенное в сотрудничестве с промышленными партнерами Sasol UK и Ingenza Ltd, опубликовано в журнале Current Biology.