Bakterioak eta CO2: karbonoa jaten duten bakterioen boterea aprobetxatzea

• Egilea:
• Egilearen izena

  Quantumrun Prospektiba
• Abenduaren 1, 2022

Ikuspegiaren laburpena

Algek karbonoa xurgatzeko duten gaitasuna izan daiteke klima-aldaketa arintzeko tresnarik baliotsuenetako bat. Zientzialariek aspaldi aztertu dute prozesu natural hau berotegi-efektuko gasen isurketak murrizteko eta ingurumena errespetatzen duten bioerregaiak sortzeko. Garapen honen epe luzerako ondorioen artean karbonoa harrapatzeko teknologien inguruko ikerketa areagotzea eta bakterioen hazkuntza manipulatzeko adimen artifiziala erabiltzea izan daiteke.

Bakterioak eta CO2 testuingurua

Karbono dioxidoa (CO2) airetik kentzeko hainbat metodo daude; hala ere, karbono-korrontea beste gas eta kutsatzaileetatik bereiztea garestia da. Irtenbide jasangarriena bakterioak lantzea da, algak adibidez, CO2, ura eta eguzki-argia kontsumituz energia ekoizten baitute fotosintesiaren bidez. Zientzialariak energia hori bioerregai bihurtzeko moduak esperimentatzen aritu dira. 

2007an, Kanadako Quebec Hiriko CO2 Solutions-ek genetikoki landutako E. coli bakterio mota bat sortu zuen, karbonoa jateko eta bikarbonato bihurtzeko entzimak sortzen dituena, eta hori kaltegabea da. Katalizatzailea erregai fosilak erabiltzen dituzten zentral elektrikoen emisioak harrapatzeko heda daitekeen bioerreaktore-sistema baten parte da.

Harrezkero, teknologiak eta ikerketak aurrera egin dute. 2019an, AEBetako Hypergiant Industries enpresak Eos Bioreactor sortu zuen. Gadgetak 3 x 3 x 7 oin (90 x 90 x 210 cm) ditu. Hiri-inguruneetan kokatu nahi da, non aireko karbonoa harrapatzen eta bahitzen duen bitartean, eraikinaren karbono-aztarna potentzialki murriztu dezaketen bioerregai garbiak ekoizten dituzten bitartean. 

Erreaktoreak mikroalgak erabiltzen ditu, Chlorella Vulgaris izenez ezagutzen den espeziea, eta beste edozein landarek baino askoz CO2 gehiago xurgatzen duela esaten da. Algak tutu-sistema eta biltegi baten barruan hazten dira tramankuluaren barruan, airez beteta eta argi artifizialaren eraginpean, landareari hazteko eta biltzeko bioerregaiak ekoizteko behar duena emanez. Hypergiant Industries-en arabera, Eos Bioreactora zuhaitzak baino 400 aldiz eraginkorragoa da karbonoa harrapatzeko. Ezaugarri hau algak hazteko prozesua gainbegiratzen duen makina ikasteko softwareari dagokio, argia, tenperaturak eta pH mailak kudeatzea barne irteera maximorako.

Eragin disruptiboa

Material industrialak, hala nola azetona eta isopropanola (IPA), 10 mila milioi USD baino gehiagoko merkatu globala dute. Azetona eta isopropanola asko erabiltzen den desinfektatzaile eta antiseptikoa dira. Osasunaren Mundu Erakundeak (OME) gomendatutako bi formulazio desinfektatzaileetako baten oinarria da, SARS-CoV-2-ren aurka oso eraginkorrak direnak. Azetona polimero eta zuntz sintetiko askoren, poliester erretxina mehetzaileen, garbiketa-ekipoen eta iltze berniz kentzeko disolbatzaile bat ere bada. Asko produzitzen dutenez, produktu kimiko hauek karbono-igorle handienetako batzuk dira.

2022an, Illinoisko Northwestern Unibertsitateko ikertzaileak Lanza Tech karbonoa birziklatzeko enpresarekin bat egin zuten bakterioek CO2 hondakina apurtu eta produktu kimiko industrial baliotsu bihur dezaketen ikusteko. Ikertzaileek biologia sintetikoko tresnak erabili zituzten bakterio bat, Clostridium autoethanogenum (jatorriz LanzaTech-en diseinatua), birprogramatzeko, azetona eta IPA iraunkorrago egiteko gas-hartziduraren bidez.

Teknologia honek berotegi-efektuko gasak kentzen ditu atmosferatik eta ez ditu erregai fosilik erabiltzen produktu kimikoak sortzeko. Taldearen bizi-zikloaren azterketak erakutsi zuen karbono-negatiboa den plataformak, eskala handian hartuz gero, berotegi-efektuko gasen isurketak ehuneko 160 murrizteko ahalmena duela beste metodo batzuekin alderatuta. Garatutako anduiak eta hartzidura teknika handitu ahal izango direla espero dute ikerketa-taldeek. Zientzialariek prozesua ere erabil dezakete funtsezko beste produktu kimiko batzuk sortzeko prozedura azkarragoak formulatzeko.

Bakterioen eta CO2aren ondorioak

Bakterioak CO2 harrapatzeko erabiltzearen ondorio zabalagoak izan daitezke: 

• Hainbat industria astunetako enpresek biozientziako enpresak kontratatzen dituzten algak bioingeniaritza egiteko, produkzio-instalazioetako hondakin kimiko eta material espezifikoak kontsumitzeko eta bihurtzeko espezializatuak izan daitezkeenak, bai CO2/kutsaduraren ekoizpena murrizteko, bai hondakinen azpiproduktu errentagarriak sortzeko. 
• Ikerketa eta finantzaketa gehiago karbono isuriak harrapatzeko soluzio naturaletarako.
• Fabrikazio-enpresa batzuk karbonoa harrapatzeko teknologia-enpresekin lankidetzan aritzen dira teknologia berdeetara igarotzeko eta karbono-zergaren hobariak biltzeko.
• Prozesu biologikoen bidez karbonoaren bahikuntzan zentratzen diren startup eta erakunde gehiago, besteak beste, ozeanoetako burdinaren ernalketa eta basogintza.
• Ikaskuntza automatikoko teknologien erabilera bakterioen hazkuntza arintzeko eta irteera optimizatzeko.
• Ikerketa-erakundeekin lankidetzan ari diren gobernuak karbonoa harrapatzen duten beste bakterio batzuk aurkitzeko, 2050erako zero konpromiso garbiak betetzeko.

Kontuan hartu beharreko galderak

• Zeintzuk dira karbono isuriei aurre egiteko soluzio naturalak erabiltzearen beste onura potentzialak?
• Nola ari da zure herrialdeak bere karbono isuriei aurre egiten?