Bakteriyalar və CO2: Karbon yeyən bakteriyaların gücündən istifadə

ŞƏKİL KREDİTİ:
Şəkil krediti
iStock

Bakteriyalar və CO2: Karbon yeyən bakteriyaların gücündən istifadə

Bakteriyalar və CO2: Karbon yeyən bakteriyaların gücündən istifadə

Alt başlıq mətni
Alimlər bakteriyaları ətraf mühitdən daha çox karbon emissiyasını udmağa təşviq edən proseslər inkişaf etdirirlər.
    • Author:
    • Author adı
      Quantumrun Uzaqgörməsi
    • Dekabr 1, 2022

    Anlayış xülasəsi

    Yosunların karbon udma qabiliyyəti iqlim dəyişikliyini azaltmaqda ən dəyərli vasitələrdən biri ola bilər. Alimlər istixana qazları emissiyalarını azaltmaq və ekoloji cəhətdən təmiz bioyanacaq yaratmaq üçün bu təbii prosesi uzun müddət tədqiq ediblər. Bu inkişafın uzunmüddətli nəticələrinə karbon tutma texnologiyaları üzrə artan tədqiqatlar və bakteriyaların böyüməsini idarə etmək üçün süni intellektin istifadəsi daxil ola bilər.

    Bakteriyalar və CO2 konteksti

    Karbon dioksidi (CO2) havadan çıxarmağın bir neçə üsulu var; bununla belə, karbon axınının digər qazlardan və çirkləndiricilərdən ayrılması baha başa gəlir. Daha davamlı həll yolu CO2, su və günəş işığını istehlak edərək fotosintez yolu ilə enerji istehsal edən yosunlar kimi bakteriyaların yetişdirilməsidir. Alimlər bu enerjini bioyanacaqa çevirmək yollarını sınaqdan keçirirlər. 

    2007-ci ildə Kanadanın Quebec City CO2 Solutions şirkəti karbon yemək və onu zərərsiz olan bikarbonata çevirmək üçün fermentlər istehsal edən E.coli bakteriyasının genetik cəhətdən dəyişdirilmiş bir növü yaratdı. Katalizator qalıq yanacaqlardan istifadə edən elektrik stansiyalarından emissiyaları tutmaq üçün genişləndirilə bilən bioreaktor sisteminin bir hissəsidir.

    O vaxtdan bəri texnologiya və tədqiqat inkişaf etdi. 2019-cu ildə ABŞ-ın Hypergiant Industries şirkəti Eos Bioreactor-u yaratdı. Qadcet 3 x 3 x 7 fut (90 x 90 x 210 sm) ölçüdədir. O, binanın karbon izini potensial olaraq azalda bilən təmiz bioyanacaq istehsal edərkən havadan karbonu tutduğu və sekvestr etdiyi şəhər şəraitinə yerləşdirilmək üçün nəzərdə tutulub. 

    Reaktor Chlorella Vulgaris kimi tanınan mikroyosunlardan istifadə edir və digər bitkilərdən daha çox CO2 udduğu deyilir. Yosunlar hava ilə doldurulmuş və süni işığa məruz qalaraq, gadget daxilində boru sisteminin və rezervuarın içərisində böyüyərək bitkiyə böyümək və toplamaq üçün bioyanacaq istehsal etmək üçün lazım olanı verir. Hypergiant Industries-ə görə, Eos Bioreactor karbon tutmada ağaclardan 400 dəfə daha effektivdir. Bu xüsusiyyət, maksimum məhsul əldə etmək üçün işığın, temperaturun və pH səviyyələrinin idarə edilməsi də daxil olmaqla, yosunların böyüməsi prosesinə nəzarət edən maşın öyrənmə proqramı ilə bağlıdır.

    Dağıdıcı təsir

    Aseton və izopropanol (IPA) kimi sənaye materiallarının ümumi qlobal bazarı 10 milyard ABŞ dollarından çoxdur. Aseton və izopropanol geniş istifadə olunan dezinfeksiyaedici və antiseptikdir. Bu, Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının (ÜST) SARS-CoV-2-yə qarşı yüksək təsirli olan iki tövsiyə etdiyi dezinfeksiyaedici formulalarından birinin əsasını təşkil edir. Aseton eyni zamanda bir çox polimerlər və sintetik liflər, incələşdirici polyester qatranı, təmizləyici avadanlıq və dırnaq lakı təmizləyicisi üçün həlledicidir. Toplu istehsalına görə bu kimyəvi maddələr ən böyük karbon emissiyalarından bəziləridir.

    2022-ci ildə İllinoys ştatının Şimal-Qərb Universitetinin tədqiqatçıları bakteriyaların tullantı CO2-ni necə parçalaya və onu qiymətli sənaye kimyəvi maddələrinə çevirə biləcəyini görmək üçün karbon emalı şirkəti Lanza Tech ilə əməkdaşlıq etdilər. Tədqiqatçılar aseton və IPA-nı qaz fermentasiyası vasitəsilə daha davamlı etmək üçün bakteriya, Clostridium autoethanogenum (əvvəlcə LanzaTech-də hazırlanmış) yenidən proqramlaşdırmaq üçün sintetik biologiya alətlərindən istifadə etdilər.

    Bu texnologiya atmosferdən istixana qazlarını aradan qaldırır və kimyəvi maddələr yaratmaq üçün qalıq yanacaqlardan istifadə etmir. Komandanın həyat dövrü təhlili göstərdi ki, karbon-mənfi platforma geniş miqyasda qəbul edilərsə, digər üsullarla müqayisədə istixana qazı emissiyalarını 160 faiz azaltmaq potensialına malikdir. Tədqiqat qrupları inkişaf etdirilən suşların və fermentasiya texnikasının genişlənə biləcəyini gözləyirlər. Alimlər digər vacib kimyəvi maddələrin yaradılması üçün daha sürətli prosedurları formalaşdırmaq üçün də bu prosesdən istifadə edə bilərlər.

    Bakteriyaların və CO2-nin təsiri

    CO2-ni tutmaq üçün bakteriyalardan istifadənin daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

    • Müxtəlif ağır sənayelərdə olan şirkətlər həm CO2/çirklənmə hasilatını azaltmaq, həm də sərfəli tullantı yan məhsulları yaratmaq üçün istehsal zavodlarından xüsusi tullantı kimyəvi maddələr və materialları istehlak etmək və çevirmək üçün ixtisaslaşa bilən biomühəndis yosunları üçün bioelm firmaları ilə müqavilə bağlayır. 
    • Karbon emissiyalarını tutmaq üçün təbii həllər üçün daha çox araşdırma və maliyyə.
    • Bəzi istehsal şirkətləri yaşıl texnologiyalara keçid və karbon vergisi güzəştləri toplamaq üçün karbon tutma texnologiyası firmaları ilə əməkdaşlıq edir.
    • Okean dəmirinin gübrələnməsi və meşələrin salınması da daxil olmaqla, bioloji proseslər vasitəsilə karbonun tutulmasına diqqət yetirən daha çox startap və təşkilatlar.
    • Bakteriyaların böyüməsini asanlaşdırmaq və məhsulu optimallaşdırmaq üçün maşın öyrənmə texnologiyalarından istifadə.
    • Hökumətlər 2050-ci ilə qədər öz xalis sıfır vədlərini yerinə yetirmək üçün digər karbon tutan bakteriyaları tapmaq üçün tədqiqat institutları ilə əməkdaşlıq edirlər.

    Nəzərə alınmalı suallar

    • Karbon emissiyalarını həll etmək üçün təbii həllərdən istifadənin digər potensial faydaları hansılardır?
    • Ölkəniz karbon emissiyalarını necə həll edir?

    Anlayış istinadları

    Bu fikir üçün aşağıdakı məşhur və institusional bağlantılara istinad edilmişdir: