Modifiserte bakterier fremskynder karbonfangst i havet i Harvard-studie

Forskere ved Harvard Universitys Wyss Institute har genmodifisert en marin bakterie for å fremskynde forvitringen av stein i sjøvann, og dermed fjerne mer karbondioksid fra atmosfæren. Funnene, som ble publisert fredag i Nature Biotechnology, viser at den modifiserte mikroben fremskyndet oppløsningen av silikatmineralet olivin med 2,6 ganger i spesialbygde bioreaktorer fylt med ubehandlet sjøvann fra Boston Harbor.interestingengineering+2

Slik fungerer det

Teamet, ledet av fakultetsmedlemmene Pamela Silver og Michael Springer ved Wyss Institute, modifiserte Alteromonas macleodii, en vanlig havbakterie, til å kontinuerlig produsere sideroforer: molekyler som fjerner jernoksid (rust) fra mineraloverflater. I naturen vil jern som frigjøres under olivinforvitring oksidere og legge seg som et belegg på mineralet, noe som bremser videre oppløsning og begrenser CO2-fangsten. Ville bakterier produserer sideroforer for å høste jern, men stopper produksjonen så snart de har nok til å vokse.wyss.harvard+1

"Når ville bakterier har nok jern til å vokse, slutter de helt å produsere sideroforer," sier førsteforfatter Neil Dalvie, som ledet det genteknologiske arbeidet som postdoktor i Silvers laboratorium. "For å muliggjøre økt forvitring i stor skala, modifiserte vi A. macleodii til å alltid produsere sideroforer. Vi koblet i praksis sideroforproduksjonen fra jernnivået i omgivelsene."wyss.harvard

Fra lab til pilotskala

Etter lovende resultater i liten skala med eVOLVER-bioreaktorer, bygde teamet pilotsystemer fylt med flere kilo grønn olivinsand nedsenket i litervis med ubehandlet sjøvann. I stabil drift fanget systemet 0,5 gram atmosfærisk CO2 per dag. En livssyklusanalyse utført i samarbeid med Steven Davis' gruppe ved Stanford Doerr School of Sustainability bekreftet at metoden kan oppnå netto karbonfjerning, og identifiserte parameterne som kreves for industriell levedyktighet.interestingengineering+1

Veien videre

Forskerne ser for seg å dyrke de modifiserte bakteriene i store, åpne bassenger som ligner på renseanlegg, der sjøvann kontinuerlig pumpes gjennom og alkalisk, karbonrikt vann slippes ut igjen i havet. Det videre arbeidet vil fokusere på å identifisere økonomisk levedyktige mineralråstoffer og undersøke om verdifulle metaller kan utvinnes parallelt med karbonfangsten.interestingengineering+1

"Vi tror at denne lett anvendelige, risikofrie miljøteknologistrategien kan tas i bruk mange steder med reelle resultater for avkarbonisering," sier Silver.wyss.harvard