Հարվարդի հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ ինժեներական բակտերիաներն արագացնում են օվկիանոսում ածխածնի կլանումը

Հարվարդի համալսարանի Վիսի ինստիտուտի հետազոտողները գենետիկորեն ձևափոխել են ծովային բակտերիան՝ ծովային ջրում ապարների հողմահարումն արագացնելու և այդ գործընթացում մթնոլորտից ավելի շատ ածխաթթու գազ հեռացնելու համար։ Ուրբաթ օրը Nature Biotechnology ամսագրում հրապարակված արդյունքները ցույց են տալիս, որ ձևափոխված միկրոբը 2.6 անգամ արագացրել է օլիվին սիլիկատային հանքանյութի լուծումը Բոստոնի նավահանգստից վերցված հում ծովային ջրով սնուցվող հատուկ բիոռեակտորներում:interestingengineering+2

Ինչպես է այն աշխատում

Վիսի ինստիտուտի դասախոսներ Պամելա Սիլվերի և Մայքլ Սփրինգերի գլխավորած թիմը ձևափոխել է Alteromonas macleodii-ն՝ օվկիանոսում տարածված բակտերիա, որպեսզի այն անընդհատ արտադրի սիդերոֆորներ՝ մոլեկուլներ, որոնք հանքային մակերեսներից հեռացնում են երկաթի օքսիդը (ժանգը)։ Բնության մեջ օլիվինի հողմահարման ժամանակ արտազատվող երկաթը օքսիդանում և պատում է հանքանյութը՝ դանդաղեցնելով հետագա լուծումը և սահմանափակելով CO2-ի կլանումը։ Վայրի բակտերիաները սիդերոֆորներ են արտադրում երկաթ հավաքելու համար, սակայն դադարեցնում են արտադրությունը, երբ աճի համար բավարար քանակություն են ունենում:wyss.harvard+1

«Երբ վայրի բակտերիաները բավարար քանակությամբ երկաթ են ունենում աճելու համար, նրանք ամբողջությամբ դադարեցնում են սիդերոֆորների արտադրությունը», — ասել է առաջին հեղինակ Նիլ Դալվին, որը ղեկավարել է ինժեներական աշխատանքները որպես Սիլվերի լաբորատորիայի հետդոկտորանտ։ «Մասշտաբային հողմահարումն ապահովելու համար մենք ձևափոխեցինք A. macleodii-ն այնպես, որ այն միշտ սիդերոֆորներ արտադրի։ Մենք, ըստ էության, սիդերոֆորների արտադրությունը կտրեցինք շրջակա միջավայրի երկաթի մակարդակից»:wyss.harvard

Լաբորատորիայից մինչև փորձնական մասշտաբ

eVOLVER բիոռեակտորների օգտագործմամբ փոքրածավալ խոստումնալից արդյունքներից հետո թիմը կառուցեց փորձնական համակարգեր, որոնք լցված էին մի քանի կիլոգրամ կանաչ օլիվինի ավազով և ընկղմված էին չմշակված ծովային ջրի մեջ։ Կայուն ռեժիմում աշխատելով՝ համակարգը օրական կլանել է 0.5 գրամ մթնոլորտային CO2։ Սթենֆորդի կայունության դպրոցի Սթիվեն Դևիսի խմբի հետ համատեղ իրականացված կյանքի ցիկլի վերլուծությունը հաստատել է, որ մոտեցումը կարող է հասնել ածխածնի զուտ հեռացման և բացահայտել է արդյունաբերական կենսունակության համար անհրաժեշտ պարամետրերը:interestingengineering+1

Առաջընթացի ուղին

Հետազոտողները նախատեսում են ինժեներական բակտերիաներ աճեցնել կոյուղաջրերի մաքրման կայանների նման մեծ բաց ավազաններում՝ անընդհատ ծովային ջուր մղելով դրանց միջով և ալկալային, ածխածնով հարուստ ջուրը հետ վերադարձնելով օվկիանոս։ Հետագա աշխատանքները կկենտրոնանան տնտեսապես կենսունակ հանքային հումքի բացահայտման և այն հարցի ուսումնասիրման վրա, թե արդյոք ածխածնի կլանմանը զուգահեռ հնարավոր է արժեքավոր մետաղներ կորզել:interestingengineering+1

«Մենք հավատում ենք, որ այս հեշտ կիրառելի, ռիսկերից զերծ բնապահպանական ինժեներական ռազմավարությունը կարող է իրականացվել բազմաթիվ վայրերում՝ ապահովելով ածխաթթվացման իրական արդյունքներ», — ասել է Սիլվերը:wyss.harvard