Harvardo tyrimas: genetiškai modifikuotos bakterijos pagreitina anglies dioksido šalinimą iš vandenyno

Harvardo universiteto Wyss instituto tyrėjai genetiškai modifikavo jūrinę bakteriją, kad pagreitintų uolienų dūlėjimą vandenyno vandenyje ir taip iš atmosferos pašalintų daugiau anglies dioksido. Penktadienį žurnale „Nature Biotechnology“ paskelbtos išvados rodo, kad modifikuotas mikroorganizmas 2,6 karto pagreitino silikatinio mineralo olivino tirpimą specialiuose bioreaktoriuose, į kuriuos buvo tiekiamas nevalytas vandenyno vanduo iš Bostono įlankos.interestingengineering+2

Kaip tai veikia

Komanda, vadovaujama Wyss instituto dėstytojų Pamelos Silver ir Michaelo Springerio, modifikavo Alteromonas macleodii: įprastą vandenyno bakteriją, kad ši nuolat gamintų sideroforus: molekules, kurios nuo mineralų paviršiaus nuvalo geležies oksidą (rūdis). Gamtoje olivino dūlėjimo metu išsiskirianti geležis oksiduojasi ir padengia mineralą, o tai lėtina tolesnį jo tirpimą ir riboja CO2 surinkimą. Laukinės bakterijos gamina sideroforus, kad pasisavintų geležį, tačiau sustabdo jų gamybą, kai jos pakanka augimui.wyss.harvard+1

„Kai laukinėms bakterijoms pakanka geležies augti, jos visiškai nustoja gaminti sideroforus“, – sakė pirmasis autorius Neilas Dalvie, vadovavęs inžineriniams darbams kaip Silver laboratorijos doktorantas. „Siekdami užtikrinti spartesnį dūlėjimą dideliu mastu, modifikavome A. macleodii taip, kad ji visada gamintų sideroforus. Mes iš esmės atskyrėme sideroforų gamybą nuo geležies kiekio aplinkoje.“wyss.harvard

Nuo laboratorijos iki bandomojo masto

Pasiekusi daug žadančių rezultatų nedideliu mastu su „eVOLVER“ bioreaktoriais, komanda sukūrė bandomąsias sistemas, užpildytas keliais kilogramais žaliojo olivino smėlio, panardinto į dešimtis litrų neapdoroto vandenyno vandens. Veikdama stabiliu režimu, sistema per dieną surinkdavo 0,5 gramo atmosferos CO2. Gyvavimo ciklo analizė, atlikta bendradarbiaujant su Steveno Daviso grupe Stanfordo Doerro tvarumo mokykloje, patvirtino, kad šis metodas gali užtikrinti grynąjį anglies dioksido pašalinimą, ir nustatė parametrus, reikalingus pramoniniam gyvybingumui užtikrinti.interestingengineering+1

Ateities perspektyvos

Tyrėjai numato auginti modifikuotas bakterijas dideliuose atviruose baseinuose, panašiuose į nuotekų valymo įrenginius, nuolat pumpuoti vandenyno vandenį ir išleisti šarminį, anglies prisotintą vandenį atgal į vandenyną. Tolesni darbai bus sutelkti į ekonomiškai naudingų mineralinių žaliavų paiešką ir tyrimus, ar kartu su anglies sekvestracija galima išgauti vertingus metalus.interestingengineering+1

„Tikime, kad ši lengvai pritaikoma, saugi aplinkosaugos inžinerijos strategija galėtų būti įgyvendinta daugelyje vietų, pasiekiant realių dekarbonizacijos rezultatų“, – sakė Silver.wyss.harvard