Bacterias e CO2: aproveitando o poder das bacterias que comen carbono

CRÉDITO DA IMAXE:
Crédito da imaxe
iStock

Bacterias e CO2: aproveitando o poder das bacterias que comen carbono

Bacterias e CO2: aproveitando o poder das bacterias que comen carbono

Texto do subtítulo
Os científicos están a desenvolver procesos que fomentan que as bacterias absorban máis emisións de carbono do medio ambiente.
    • autor:
    • nome do autor
      Previsión de Quantumrun
    • Decembro 1, 2022

    Resumo de insight

    As capacidades de absorción de carbono das algas poderían ser unha das ferramentas máis valiosas para mitigar o cambio climático. Os científicos estudaron durante moito tempo este proceso natural para reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro e crear biocombustibles respectuosos co medio ambiente. As implicacións a longo prazo deste desenvolvemento poderían incluír unha maior investigación sobre tecnoloxías de captura de carbono e o uso da intelixencia artificial para manipular o crecemento das bacterias.

    Contexto de bacterias e CO2

    Existen varios métodos para eliminar o dióxido de carbono (CO2) do aire; porén, separar a corrente de carbono doutros gases e contaminantes é custoso. A solución máis sostible é cultivar bacterias, como as algas, que producen enerxía mediante a fotosíntese ao consumir CO2, auga e luz solar. Os científicos estiveron experimentando con formas de transformar esta enerxía en biocombustibles. 

    En 2007, as solucións de CO2 da cidade de Quebec de Canadá creou un tipo de bacterias E. coli modificadas xeneticamente que producen encimas para comer carbono e convertelo en bicarbonato, que é inofensivo. O catalizador forma parte dun sistema de biorreactor que pode ampliarse para capturar as emisións das centrais eléctricas que utilizan combustibles fósiles.

    Desde entón, a tecnoloxía e a investigación avanzaron. En 2019, a empresa estadounidense Hypergiant Industries creou o Eos Bioreactor. O dispositivo mide 3 x 3 x 7 pés (90 x 90 x 210 cm). Está pensado para ser colocado en ambientes urbanos onde captura e secuestra o carbono do aire ao tempo que produce biocombustibles limpos que poden reducir potencialmente a pegada de carbono dun edificio. 

    O reactor utiliza microalgas, unha especie coñecida como Chlorella Vulgaris, e dise que absorbe moito máis CO2 que calquera outra planta. As algas crecen dentro dun sistema de tubos e un depósito dentro do gadget, cheo de aire e exposto á luz artificial, dándolle á planta o que necesita para crecer e producir biocombustibles para a súa recollida. Segundo Hypergiant Industries, o biorreactor Eos é 400 veces máis eficaz para capturar carbono que as árbores. Esta función débese ao software de aprendizaxe automática que supervisa o proceso de crecemento das algas, incluíndo a xestión da luz, as temperaturas e os niveis de pH para obter o máximo rendemento.

    Impacto perturbador

    Os materiais industriais, como a acetona e o isopropanol (IPA), teñen un mercado global total de máis de 10 millóns de dólares. A acetona e o isopropanol son un desinfectante e antiséptico moi utilizado. É a base dunha das dúas formulacións desinfectantes recomendadas pola Organización Mundial da Saúde (OMS), que son altamente eficaces contra o SARS-CoV-2. A acetona tamén é un disolvente para moitos polímeros e fibras sintéticas, resina de poliéster adelgazante, equipos de limpeza e removedor de esmalte de uñas. Debido á súa produción a granel, estes produtos químicos son algúns dos maiores emisores de carbono.

    En 2022, investigadores da Northwestern University en Illinois asociáronse coa empresa de reciclaxe de carbono Lanza Tech para ver como as bacterias poden descompoñer o CO2 dos residuos e convertelo en valiosos produtos químicos industriais. Os investigadores utilizaron ferramentas de bioloxía sintética para reprogramar unha bacteria, Clostridium autoethanogenum (deseñada orixinalmente en LanzaTech), para facer acetona e IPA de forma máis sostible mediante a fermentación de gas.

    Esta tecnoloxía elimina os gases de efecto invernadoiro da atmosfera e non usa combustibles fósiles para crear produtos químicos. A análise do ciclo de vida do equipo mostrou que a plataforma de carbono negativo, se se adopta a gran escala, ten o potencial de reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro nun 160 por cento en comparación con outros métodos. Os equipos de investigación esperan que as cepas desenvolvidas e a técnica de fermentación poidan ampliarse. Os científicos tamén poden usar o proceso para formular procedementos máis rápidos para crear outros produtos químicos esenciais.

    Implicacións das bacterias e do CO2

    As implicacións máis amplas do uso de bacterias para capturar CO2 poden incluír: 

    • Empresas de diversas industrias pesadas que contratan empresas de biociencia para elaborar algas en bioenxeñería que poden estar especializadas para consumir e converter os residuos químicos e materiais específicos das plantas de produción, tanto para reducir a produción de CO2/contaminación como para crear subprodutos de residuos rendibles. 
    • Máis investigación e financiamento para solucións naturais para captar as emisións de carbono.
    • Algunhas empresas de fabricación que se asocian con empresas tecnolóxicas de captación de carbono para facer a transición a tecnoloxías verdes e recoller rebaixas do imposto sobre o carbono.
    • Máis startups e organizacións centradas na captura de carbono a través de procesos biolóxicos, incluíndo a fertilización con ferro dos océanos e a forestación.
    • O uso de tecnoloxías de aprendizaxe automática para axilizar o crecemento das bacterias e optimizar a produción.
    • Os gobernos que se asocian con institucións de investigación para atopar outras bacterias captadoras de carbono para cumprir os seus compromisos netos cero para 2050.

    Preguntas a ter en conta

    • Cales son os outros beneficios potenciais do uso de solucións naturais para abordar as emisións de carbono?
    • Como aborda o seu país as súas emisións de carbono?

    Referencias de insight

    As seguintes ligazóns populares e institucionais foron referenciadas para esta visión: