Geneticky upravené bakterie urychlují odstraňování uhlíku z oceánu, ukazuje studie Harvardu

Vědci z Wyssova institutu na Harvardově univerzitě geneticky upravili mořskou bakterii, aby urychlili zvětrávání hornin v mořské vodě a pomohli tak odstranit z atmosféry více oxidu uhličitého. Výsledky publikované v pátek v časopise Nature Biotechnology ukazují, že modifikovaný mikroorganismus urychlil rozpouštění silikátového minerálu olivínu 2,6krát ve speciálních bioreaktorech napájených neupravenou mořskou vodou z Bostonského přístavu.interestingengineering+2

Jak to funguje

Tým pod vedením Pamely Silver a Michaela Springera z Wyssova institutu upravil Alteromonas macleodii, běžnou mořskou bakterii, tak, aby nepřetržitě produkovala siderofory: molekuly, které odstraňují oxid železitý (rez) z povrchu minerálů. V přírodě se železo uvolněné při zvětrávání olivínu oxiduje a pokrývá minerál vrstvou, která zpomaluje další rozpouštění a omezuje zachycování CO2. Divoké bakterie produkují siderofory k získávání železa, ale jakmile ho mají dostatek pro svůj růst, jejich produkci zastaví.wyss.harvard+1

„Jakmile mají divoké bakterie dostatek železa k růstu, přestanou siderofory zcela produkovat,“ uvedl hlavní autor Neil Dalvie, který vedl genetické inženýrství jako postdoktorand v laboratoři profesorky Silver. „Abychom umožnili intenzivnější zvětrávání ve velkém měřítku, upravili jsme bakterii A. macleodii tak, aby siderofory produkovala neustále. V podstatě jsme oddělili produkci sideroforů od hladiny železa v okolním prostředí.“wyss.harvard

Od laboratoře k poloprovozu

Po slibných výsledcích v malém měřítku s využitím bioreaktorů eVOLVER vědci sestavili poloprovozní systémy naplněné několika kilogramy zeleného olivínového písku ponořeného v litrech neupravené mořské vody. V ustáleném stavu systém zachytil 0,5 gramu atmosférického CO2 denně. Analýza životního cyklu provedená ve spolupráci se skupinou Stevena Davise na Stanford Doerr School of Sustainability potvrdila, že tento přístup může dosáhnout čistého odstranění uhlíku, a definovala parametry potřebné pro průmyslové využití.interestingengineering+1

Cesta vpřed

Vědci si představují pěstování geneticky upravených bakterií ve velkých otevřených nádržích podobných čistírnám odpadních vod, kterými by neustále protékala mořská voda a zpět do oceánu by se vypouštěla zásaditá voda bohatá na uhlík. Další práce se zaměří na hledání ekonomicky životaschopných minerálních surovin a zkoumání, zda by bylo možné vedle ukládání uhlíku získávat i cenné kovy.interestingengineering+1

„Věříme, že tato snadno použitelná a bezriziková strategie environmentálního inženýrství by mohla být implementována na mnoha místech s reálnými výsledky v oblasti dekarbonizace,“ uvedla Silver.wyss.harvard