От реактивного топлива до одежды: микробы помогут перерабатывать CO₂ в повседневные товары
Около четверти выбросов парниковых газов связано с производством продуктов, которые мы используем. Чтобы превратить промышленное производство из источника CO₂ в его потребителя, нужны новые подходы.
Биология предлагает решение: микроорганизмы, называемые ацетогенами. Эти древние микроорганизмы способны использовать CO₂ и водород в процессе газового брожения для производства химических веществ, включая этанол.
Преимущества ацетогенов:
- Они могут использовать CO₂ в качестве сырья.
- Их энергоэффективность (при использовании солнечной энергии для получения возобновляемого водорода) составляет около 10–15%, что примерно вдвое эффективнее многих современных промышленных процессов.
- Они являются более экологичной и потенциально более дешевой альтернативой.
Текущее состояние технологии:
- Промышленное газовое брожение с использованием выбросов CO и H₂ уже масштабируется в Китае, США и Европе для производства этанола. Из него планируют выпускать авиационное топливо с 2022 года, пластиковые бутылки с 2024 года и полиэстер для одежды.
- Коммерческое использование непосредственно CO₂ в газовом брожении пока не реализовано из-за инженерных сложностей и высокой стоимости.
Перспективы и возможности:
- Экономическая оценка показывает, что уже сегодня рентабельно использовать ферментацию CO₂ с ацетогенами для производства химикатов, необходимых для изготовления, например, плексигласа.
- Ключевым фактором является доступность зеленого (возобновляемого) водорода.
- Австралия, обладающая крупнейшими проектами по производству зеленого водорода, имеет конкурентное преимущество для развития этой технологии.
- Биогаз с очистных сооружений и полигонов можно преобразовывать в возобновляемый водород и углерод, а затем использовать в газовом брожении для создания углеродно-нейтральных продуктов, что дает в 12 раз большую ценность, чем простое сжигание биогаза для получения энергии.
Изменение парадигмы с утилизации углерода на его повторное использование в производстве товаров может поддержать переход множества отраслей к устойчивому производству и помочь в достижении климатических целей.