ჰარვარდის კვლევა: გენმოდიფიცირებული ბაქტერიები ოკეანის მიერ ნახშირბადის შთანთქმას აჩქარებენ

ჰარვარდის უნივერსიტეტის ვისის ინსტიტუტის მკვლევრებმა გენეტიკურად შეცვალეს ზღვის ბაქტერია, რათა დააჩქარონ ქანების გამოფიტვა ზღვის წყალში და ამ პროცესში ატმოსფეროდან მეტი ნახშირორჟანგი გამოდევნონ. პარასკევს ჟურნალში Nature Biotechnology გამოქვეყნებული კვლევის თანახმად, მოდიფიცირებულმა მიკრობმა სილიკატური მინერალის, ოლივინის, გახსნა 2.6-ჯერ დააჩქარა სპეციალურ ბიორეაქტორებში, რომლებიც ბოსტონის პორტიდან აღებული ბუნებრივი ზღვის წყლით მარაგდებოდა.interestingengineering+2

როგორ მუშაობს ეს ტექნოლოგია

ჯგუფმა, ვისის ინსტიტუტის პროფესორების, პამელა სილვერისა და მაიკლ სპრინგერის ხელმძღვანელობით, მოდიფიცირება ჩაუტარა ოკეანის გავრცელებულ ბაქტერიას, Alteromonas macleodii-ს, რათა მას მუდმივად ეწარმოებინა სიდეროფორები: მოლეკულები, რომლებიც მინერალების ზედაპირიდან რკინის ოქსიდს (ჟანგს) აცლიან. ბუნებაში, ოლივინის გამოფიტვისას გამოყოფილი რკინა იჟანგება და მინერალს გარს ეკვრის, რაც ანელებს მის შემდგომ გახსნას და ზღუდავს CO2-ის შებოჭვას. ველური ბაქტერიები სიდეროფორებს რკინის მოსაპოვებლად აწარმოებენ, თუმცა წარმოებას წყვეტენ, როგორც კი ზრდისთვის საკმარის რაოდენობას მიიღებენ.wyss.harvard+1

„როგორც კი ველურ ბაქტერიებს ზრდისთვის საკმარისი რკინა უგროვდებათ, ისინი სიდეროფორების გამომუშავებას სრულიად წყვეტენ“, განაცხადა კვლევის პირველმა ავტორმა ნილ დალვიმ, რომელიც საინჟინრო სამუშაოებს სილვერის ლაბორატორიაში პოსტდოქტორანტურის ფარგლებში ხელმძღვანელობდა. „იმისათვის, რომ ქანების დაჩქარებული გამოფიტვა ფართო მასშტაბით ყოფილიყო შესაძლებელი, ჩვენ შევცვალეთ A. macleodii, რათა მას სიდეროფორები მუდმივად ეწარმოებინა. ფაქტობრივად, სიდეროფორების წარმოება გარემოში რკინის დონისგან დამოუკიდებელი გავხადეთ“.wyss.harvard

ლაბორატორიიდან საპილოტე მასშტაბამდე

eVOLVER-ის ბიორეაქტორების გამოყენებით მიღებული იმედისმომცემი მცირე მასშტაბის შედეგების შემდეგ, ჯგუფმა შექმნა საპილოტე სისტემები, სადაც რამდენიმე კილოგრამი მწვანე ოლივინის ქვიშა დაუმუშავებელ ზღვის წყალში იყო ჩაძირული. სტაბილურ რეჟიმში მუშაობისას, სისტემა დღეში 0.5 გრამ ატმოსფერულ CO2-ს ბოჭავდა. სასიცოცხლო ციკლის ანალიზმა, რომელიც სტენფორდის დოერის მდგრადობის სკოლის სტივენ დევისის ჯგუფთან თანამშრომლობით ჩატარდა, დაადასტურა, რომ ამ მიდგომით შესაძლებელია ნახშირბადის სუფთა სახით მოცილება და განსაზღვრა ის პარამეტრები, რომლებიც სამრეწველო სიცოცხლისუნარიანობისთვისაა საჭირო.interestingengineering+1

სამომავლო პერსპექტივა

მკვლევრები გეგმავენ მოდიფიცირებული ბაქტერიების გაზრდას დიდ ღია აუზებში, რომლებიც საკანალიზაციო გამწმენდ ნაგებობებს ჰგავს, სადაც ზღვის წყალი მუდმივად იტუმბება, ხოლო ტუტე, ნახშირბადით მდიდარი წყალი ისევ ოკეანეში ბრუნდება. შემდგომი მუშაობა ფოკუსირებული იქნება ეკონომიკურად მომგებიანი მინერალური ნედლეულის მოძიებაზე და იმის შესწავლაზე, შესაძლებელია თუ არა ძვირფასი ლითონების მოპოვება ნახშირბადის სეკვესტრაციასთან ერთად.interestingengineering+1

„მიგვაჩნია, რომ გარემოსდაცვითი ინჟინერიის ეს მარტივად გამოსაყენებელი და უსაფრთხო სტრატეგია შეიძლება ბევრგან დაინერგოს და დეკარბონიზაციის რეალური შედეგები მოიტანოს“, განაცხადა სილვერმა.wyss.harvard