Harvard araştırması: Genetiği değiştirilmiş bakteriler okyanusta karbon yakalamayı hızlandırıyor

Harvard Üniversitesi Wyss Enstitüsü'nden araştırmacılar, deniz suyundaki kayaç aşınmasını hızlandırmak ve bu süreçte atmosferden daha fazla karbondioksit temizlemek amacıyla bir deniz bakterisinin genetiğini değiştirdi. Cuma günü Nature Biotechnology dergisinde yayımlanan bulgular, modifiye edilen mikrobun, Boston Limanı'ndan alınan arıtılmamış deniz suyuyla beslenen özel biyoreaktörlerde silikat minerali olivinin çözünmesini 2,6 kat hızlandırdığını gösteriyor.interestingengineering+2

Nasıl Çalışıyor?

Wyss Enstitüsü öğretim üyeleri Pamela Silver ve Michael Springer liderliğindeki ekip, yaygın bir okyanus bakterisi olan Alteromonas macleodii'yi, mineral yüzeylerindeki demir oksiti (pası) temizleyen moleküller olan sideroforları sürekli olarak üretmesi için modifiye etti. Doğada, olivin aşınması sırasında açığa çıkan demir oksitlenerek mineralin üzerini kaplıyor, bu da çözünmeyi yavaşlatarak CO2 yakalamayı sınırlandırıyor. Yabani bakteriler demir toplamak için siderofor üretiyor ancak büyüme için yeterli miktara ulaştıklarında üretimi durduruyor.wyss.harvard+1

"Yabani bakteriler büyümek için yeterli demire sahip olduklarında siderofor üretmeyi tamamen durduruyor" dedi Silver'ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak mühendislik çalışmalarını yürüten başyazar Neil Dalvie. "Geliştirilmiş aşınmayı büyük ölçekte mümkün kılmak için A. macleodii'yi her zaman siderofor üretecek şekilde tasarladık. Temel olarak siderofor üretimini ortamdaki demir seviyelerinden bağımsız hale getirdik."wyss.harvard

Laboratuvardan Pilot Ölçeğe

eVOLVER biyoreaktörleri kullanılarak elde edilen umut verici küçük ölçekli sonuçların ardından ekip, galonlarca işlenmemiş deniz suyuna batırılmış birkaç kilogram yeşil olivin kumu içeren pilot ölçekli sistemler kurdu. Kararlı durumda çalışan sistem, günde 0,5 gram atmosferik CO2 yakaladı. Stanford Doerr Sürdürülebilirlik Okulu'ndan Steven Davis'in grubuyla ortaklaşa yürütülen bir yaşam döngüsü analizi, bu yaklaşımın net karbon giderimi sağlayabileceğini doğruladı ve endüstriyel uygulanabilirlik için gereken parametreleri belirledi.interestingengineering+1

Gelecek Yol Haritası

Araştırmacılar, genetiği değiştirilmiş bakterileri kanalizasyon arıtma tesislerine benzeyen büyük açık havuzlarda yetiştirmeyi, deniz suyunu sürekli olarak bu havuzlardan pompalayarak alkali ve karbon açısından zengin suyu tekrar okyanusa bırakmayı öngörüyor. Gelecekteki çalışmalar, ekonomik açıdan uygulanabilir mineral hammaddelerinin belirlenmesine ve karbon yakalamanın yanı sıra değerli metallerin de çıkarılıp çıkarılamayacağının araştırılmasına odaklanacak.interestingengineering+1

"Kolayca uygulanabilen ve risk taşımayan bu çevre mühendisliği stratejisinin, gerçek dünyada dekarbonizasyon sonuçları sağlayacak şekilde birçok yerde hayata geçirilebileceğine inanıyoruz" dedi Silver.wyss.harvard