ബാക്ടീരിയയും CO2 ഉം: കാർബൺ കഴിക്കുന്ന ബാക്ടീരിയയുടെ ശക്തി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു

ഇമേജ് ക്രെഡിറ്റ്:
ഇമേജ് ക്രെഡിറ്റ്
iStock

ബാക്ടീരിയയും CO2 ഉം: കാർബൺ കഴിക്കുന്ന ബാക്ടീരിയയുടെ ശക്തി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു

ബാക്ടീരിയയും CO2 ഉം: കാർബൺ കഴിക്കുന്ന ബാക്ടീരിയയുടെ ശക്തി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു

ഉപശീർഷക വാചകം
പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ കാർബൺ ഉദ്‌വമനം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ ബാക്ടീരിയയെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
    • രചയിതാവ്:
    • രചയിതാവിന്റെ പേര്
      Quantumrun ദീർഘവീക്ഷണം
    • ഡിസംബർ 1, 2022

    ഇൻസൈറ്റ് സംഗ്രഹം

    കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം ലഘൂകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും മൂല്യവത്തായ ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നാണ് ആൽഗകളുടെ കാർബൺ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്. ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുമായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ സ്വാഭാവിക പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് പണ്ടേ പഠിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ വികസനത്തിൻ്റെ ദീർഘകാല പ്രത്യാഘാതങ്ങളിൽ കാർബൺ ക്യാപ്‌ചർ സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ചുള്ള വർധിച്ച ഗവേഷണവും ബാക്ടീരിയ വളർച്ചയെ കൃത്രിമമായി കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കൃത്രിമബുദ്ധിയുടെ ഉപയോഗവും ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം.

    ബാക്ടീരിയയും CO2 സന്ദർഭവും

    വായുവിൽ നിന്ന് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO2) നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്; എന്നിരുന്നാലും, മറ്റ് വാതകങ്ങളിൽ നിന്നും മലിനീകരണങ്ങളിൽ നിന്നും കാർബൺ സ്ട്രീം വേർതിരിക്കുന്നത് ചെലവേറിയതാണ്. CO2, വെള്ളം, സൂര്യപ്രകാശം എന്നിവ കഴിച്ച് ഫോട്ടോസിന്തസിസ് വഴി ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ആൽഗകൾ പോലുള്ള ബാക്ടീരിയകളെ വളർത്തുന്നതാണ് കൂടുതൽ സുസ്ഥിരമായ പരിഹാരം. ഈ ഊർജത്തെ ജൈവ ഇന്ധനമാക്കി മാറ്റാനുള്ള വഴികൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. 

    2007-ൽ, കാനഡയിലെ ക്യൂബെക്ക് സിറ്റിയുടെ CO2 സൊല്യൂഷൻസ് ജനിതകമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഇ.കോളി ബാക്ടീരിയയെ സൃഷ്ടിച്ചു, അത് കാർബൺ ഭക്ഷിക്കാൻ എൻസൈമുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും അതിനെ ബൈകാർബണേറ്റ് ആക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു, അത് നിരുപദ്രവകരമാണ്. ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ പ്ലാന്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഉദ്‌വമനം പിടിച്ചെടുക്കാൻ വിപുലീകരിച്ചേക്കാവുന്ന ഒരു ബയോ റിയാക്ടർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാഗമാണ് കാറ്റലിസ്റ്റ്.

    അതിനുശേഷം, സാങ്കേതികവിദ്യയും ഗവേഷണവും പുരോഗമിച്ചു. 2019 ൽ യുഎസ് കമ്പനിയായ ഹൈപ്പർജയന്റ് ഇൻഡസ്ട്രീസ് ഇയോസ് ബയോ റിയാക്ടർ സൃഷ്ടിച്ചു. ഗാഡ്‌ജെറ്റിന് 3 x 3 x 7 അടി (90 x 90 x 210 സെ.മീ) വലിപ്പമുണ്ട്. കെട്ടിടത്തിന്റെ കാർബൺ കാൽപ്പാടുകൾ കുറയ്ക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ശുദ്ധമായ ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുമ്പോൾ വായുവിൽ നിന്ന് കാർബൺ പിടിച്ചെടുക്കുകയും വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന നഗര ക്രമീകരണങ്ങളിൽ ഇത് സ്ഥാപിക്കാനാണ് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്. 

    റിയാക്ടറിൽ ക്ലോറെല്ല വൾഗാരിസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന മൈക്രോ ആൽഗകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് മറ്റേതൊരു സസ്യത്തേക്കാളും കൂടുതൽ CO2 ആഗിരണം ചെയ്യുമെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു. ആൽഗകൾ ഒരു ട്യൂബ് സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലും ഗാഡ്‌ജെറ്റിനുള്ളിലെ റിസർവോയറിനുള്ളിലും വളരുന്നു, വായു നിറയ്ക്കുകയും കൃത്രിമ വെളിച്ചത്തിന് വിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ചെടിക്ക് വളരാൻ ആവശ്യമായത് നൽകുകയും ശേഖരിക്കുന്നതിന് ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഹൈപ്പർജയന്റ് ഇൻഡസ്ട്രീസ് പറയുന്നതനുസരിച്ച്, മരങ്ങളേക്കാൾ 400 മടങ്ങ് കാർബൺ പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിൽ Eos ബയോ റിയാക്ടർ ഫലപ്രദമാണ്. പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ടിനായി വെളിച്ചം, താപനില, പിഎച്ച് നിലകൾ എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടെയുള്ള ആൽഗകൾ വളരുന്ന പ്രക്രിയയുടെ മേൽനോട്ടം വഹിക്കുന്ന മെഷീൻ ലേണിംഗ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറാണ് ഈ സവിശേഷതയ്ക്ക് കാരണം.

    തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ആഘാതം

    വ്യാവസായിക സാമഗ്രികളായ അസെറ്റോൺ, ഐസോപ്രോപനോൾ (IPA) എന്നിവയ്ക്ക് മൊത്തം ആഗോള വിപണിയിൽ $10 ബില്ല്യൺ USD ഉണ്ട്. അസെറ്റോണും ഐസോപ്രോപനോളും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അണുനാശിനിയും ആന്റിസെപ്‌റ്റിക് ആണ്. ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ (WHO) ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന രണ്ട് സാനിറ്റൈസർ ഫോർമുലേഷനുകളിലൊന്നിന്റെ അടിസ്ഥാനമാണിത്, ഇത് SARS-CoV-2 നെതിരെ വളരെ ഫലപ്രദമാണ്. പല പോളിമറുകൾക്കും സിന്തറ്റിക് നാരുകൾക്കും, കനം കുറഞ്ഞ പോളിസ്റ്റർ റെസിൻ, ക്ലീനിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, നെയിൽ പോളിഷ് റിമൂവർ എന്നിവയ്ക്കും അസെറ്റോൺ ഒരു ലായകമാണ്. അവയുടെ ബൾക്ക് ഉൽപ്പാദനം കാരണം, ഈ രാസവസ്തുക്കൾ ഏറ്റവും വലിയ കാർബൺ എമിറ്ററുകളിൽ ചിലതാണ്.

    2022-ൽ ഇല്ലിനോയിസിലെ നോർത്ത് വെസ്‌റ്റേൺ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകർ, കാർബൺ റീസൈക്ലിംഗ് സ്ഥാപനമായ ലാൻസ ടെക്കുമായി സഹകരിച്ച്, ബാക്‌ടീരിയകൾ എങ്ങനെയാണ് മാലിന്യ CO2 വിഘടിപ്പിച്ച് അതിനെ വിലയേറിയ വ്യാവസായിക രാസവസ്തുക്കളാക്കി മാറ്റുന്നത് എന്നറിയാൻ. വാതക അഴുകൽ വഴി അസെറ്റോണും ഐപിഎയും കൂടുതൽ സുസ്ഥിരമാക്കുന്നതിന്, ക്ലോസ്ട്രിഡിയം ഓട്ടോഎത്തനോജെനം (യഥാർത്ഥത്തിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തത് ലാൻസാടെക്കിൽ) എന്ന ബാക്ടീരിയയെ പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ ഗവേഷകർ സിന്തറ്റിക് ബയോളജി ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു.

    ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങളെ ഇല്ലാതാക്കുന്നു, രാസവസ്തുക്കൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. കാർബൺ-നെഗറ്റീവ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം വലിയ തോതിൽ സ്വീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, മറ്റ് രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്‌വമനം 160 ശതമാനം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ടീമിന്റെ ജീവിത-ചക്ര വിശകലനം കാണിച്ചു. വികസിപ്പിച്ച സ്‌ട്രെയിനുകളും അഴുകൽ സാങ്കേതികതയും സ്കെയിൽ ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷണ സംഘങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. മറ്റ് അവശ്യ രാസവസ്തുക്കൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള വേഗത്തിലുള്ള നടപടിക്രമങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം.

    ബാക്ടീരിയയുടെയും CO2 ന്റെയും പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ

    CO2 പിടിച്ചെടുക്കാൻ ബാക്ടീരിയ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ വിശാലമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടാം: 

    • CO2/മലിനീകരണ ഉൽപ്പാദനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ലാഭകരമായ മാലിന്യ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുമായി ഉൽപ്പാദന പ്ലാന്റുകളിൽ നിന്നുള്ള നിർദ്ദിഷ്ട മാലിന്യ രാസവസ്തുക്കളും വസ്തുക്കളും ഉപഭോഗം ചെയ്യാനും പരിവർത്തനം ചെയ്യാനും പ്രത്യേകം കഴിവുള്ള ബയോസയൻസ് സ്ഥാപനങ്ങളുമായി ബയോസയൻസ് സ്ഥാപനങ്ങളുമായി കരാറുണ്ടാക്കുന്ന വിവിധ ഹെവി ഇൻഡസ്ട്രികളിലെ കമ്പനികൾ. 
    • കാർബൺ ഉദ്‌വമനം പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പരിഹാരങ്ങൾക്കായുള്ള കൂടുതൽ ഗവേഷണവും ധനസഹായവും.
    • ഹരിത സാങ്കേതികവിദ്യകളിലേക്ക് മാറുന്നതിനും കാർബൺ ടാക്സ് റിബേറ്റുകൾ ശേഖരിക്കുന്നതിനും കാർബൺ ക്യാപ്ചർ ടെക് സ്ഥാപനങ്ങളുമായി പങ്കാളിത്തമുള്ള ചില നിർമ്മാണ കമ്പനികൾ.
    • സമുദ്രത്തിലെ ഇരുമ്പ് ബീജസങ്കലനവും വനവൽക്കരണവും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ജൈവ പ്രക്രിയകളിലൂടെ കാർബൺ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന കൂടുതൽ സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളും ഓർഗനൈസേഷനുകളും.
    • ബാക്ടീരിയ വളർച്ച കാര്യക്ഷമമാക്കുന്നതിനും ഔട്ട്പുട്ട് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും മെഷീൻ ലേണിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഉപയോഗം.
    • 2050-ഓടെ തങ്ങളുടെ നെറ്റ് സീറോ വാഗ്ദാനങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി മറ്റ് കാർബൺ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന ബാക്ടീരിയകളെ കണ്ടെത്താൻ ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളുമായി സർക്കാരുകൾ പങ്കാളികളാകുന്നു.

    പരിഗണിക്കേണ്ട ചോദ്യങ്ങൾ

    • കാർബൺ ഉദ്‌വമനം പരിഹരിക്കാൻ പ്രകൃതിദത്ത പരിഹാരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ മറ്റ് സാധ്യതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
    • നിങ്ങളുടെ രാജ്യം കാർബൺ ഉദ്‌വമനത്തെ എങ്ങനെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു?