பாக்டீரியா மற்றும் CO2: கார்பன் உண்ணும் பாக்டீரியாவின் சக்தியைப் பயன்படுத்துதல்

• ஆசிரியர் பற்றி:
• ஆசிரியர் பெயர்

  குவாண்டம்ரன் தொலைநோக்கு
• டிசம்பர் 1, 2022

நுண்ணறிவு சுருக்கம்

ஆல்காவின் கார்பன்-உறிஞ்சும் திறன்கள் காலநிலை மாற்றத்தைத் தணிப்பதில் மிகவும் மதிப்புமிக்க கருவிகளில் ஒன்றாக இருக்கலாம். கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த உயிரி எரிபொருளை உருவாக்குவதற்கும் விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக இந்த இயற்கை செயல்முறையை ஆய்வு செய்துள்ளனர். இந்த வளர்ச்சியின் நீண்டகால தாக்கங்கள், கார்பன் பிடிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் பாக்டீரியா வளர்ச்சியைக் கையாள செயற்கை நுண்ணறிவின் பயன்பாடு பற்றிய அதிகரித்த ஆராய்ச்சி ஆகியவை அடங்கும்.

பாக்டீரியா மற்றும் CO2 சூழல்

காற்றில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை (CO2) அகற்ற பல முறைகள் உள்ளன; இருப்பினும், மற்ற வாயுக்கள் மற்றும் மாசுபடுத்திகளிலிருந்து கார்பன் நீரோட்டத்தைப் பிரிப்பது விலை அதிகம். CO2, நீர் மற்றும் சூரிய ஒளியை உட்கொள்வதன் மூலம் ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும் ஆல்கா போன்ற பாக்டீரியாக்களை வளர்ப்பதே மிகவும் நிலையான தீர்வு. இந்த ஆற்றலை உயிரி எரிபொருளாக மாற்றுவதற்கான வழிகளை விஞ்ஞானிகள் பரிசோதித்து வருகின்றனர். 

2007 ஆம் ஆண்டில், கனடாவின் கியூபெக் நகரின் CO2 சொல்யூஷன்ஸ் மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஈ.கோலி பாக்டீரியாவை உருவாக்கியது, இது கார்பனை உண்ணும் நொதிகளை உருவாக்கி அதை பைகார்பனேட்டாக மாற்றுகிறது, இது பாதிப்பில்லாதது. வினையூக்கியானது ஒரு உயிரியக்க அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும், இது புதைபடிவ எரிபொருட்களைப் பயன்படுத்தும் மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் இருந்து உமிழ்வைக் கைப்பற்ற விரிவாக்கப்படலாம்.

அப்போதிருந்து, தொழில்நுட்பமும் ஆராய்ச்சியும் முன்னேறியுள்ளன. 2019 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க நிறுவனமான ஹைப்பர்ஜெயண்ட் இண்டஸ்ட்ரீஸ் ஈயோஸ் பயோரியாக்டரை உருவாக்கியது. கேஜெட்டின் அளவு 3 x 3 x 7 அடி (90 x 90 x 210 செமீ) ஆகும். இது ஒரு கட்டிடத்தின் கார்பன் தடயத்தைக் குறைக்கக்கூடிய சுத்தமான உயிரி எரிபொருட்களை உற்பத்தி செய்யும் போது காற்றில் இருந்து கார்பனைப் பிடிக்கும் மற்றும் பிரித்தெடுக்கும் நகர்ப்புற அமைப்புகளில் வைக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. 

அணுஉலை மைக்ரோஅல்காவைப் பயன்படுத்துகிறது, இது குளோரெல்லா வல்காரிஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது மற்ற தாவரங்களை விட அதிக CO2 ஐ உறிஞ்சுவதாக கூறப்படுகிறது. பாசிகள் ஒரு குழாய் அமைப்பினுள் வளரும் மற்றும் கேஜெட்டில் உள்ள நீர்த்தேக்கத்தில், காற்றால் நிரப்பப்பட்டு, செயற்கை ஒளிக்கு வெளிப்படும், ஆலை வளரத் தேவையானதைக் கொடுக்கிறது மற்றும் சேகரிப்புக்கான உயிரி எரிபொருட்களை உற்பத்தி செய்கிறது. ஹைப்பர்ஜெயண்ட் இண்டஸ்ட்ரீஸின் கூற்றுப்படி, ஈயோஸ் பயோரியாக்டர் மரங்களை விட கார்பனைப் பிடிக்க 400 மடங்கு அதிக திறன் கொண்டது. இந்த அம்சம் பாசி-வளர்ச்சி செயல்முறையை மேற்பார்வையிடும் இயந்திர கற்றல் மென்பொருளின் காரணமாகும், இதில் ஒளி, வெப்பநிலை மற்றும் pH அளவுகளை அதிகபட்ச வெளியீட்டிற்கு நிர்வகிப்பது உட்பட.

சீர்குலைக்கும் தாக்கம்

அசிட்டோன் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் (IPA) போன்ற தொழில்துறை பொருட்கள் மொத்த உலகளாவிய சந்தை $10 பில்லியன் அமெரிக்க டாலருக்கும் அதிகமாக உள்ளது. அசிட்டோன் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் ஆகியவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் கிருமிநாசினி மற்றும் கிருமி நாசினியாகும். இது உலக சுகாதார அமைப்பின் (WHO) பரிந்துரைக்கப்பட்ட இரண்டு சுத்திகரிப்பு சூத்திரங்களில் ஒன்றின் அடிப்படையாகும், அவை SARS-CoV-2 க்கு எதிராக மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். அசிட்டோன் பல பாலிமர்கள் மற்றும் செயற்கை இழைகள், மெல்லிய பாலியஸ்டர் பிசின், துப்புரவு உபகரணங்கள் மற்றும் நெயில் பாலிஷ் ரிமூவர் ஆகியவற்றிற்கான கரைப்பான் ஆகும். அவற்றின் மொத்த உற்பத்தியின் காரணமாக, இந்த இரசாயனங்கள் மிகப்பெரிய கார்பன் உமிழ்வுகளில் சில.

2022 ஆம் ஆண்டில், இல்லினாய்ஸில் உள்ள நார்த்வெஸ்டர்ன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கார்பன் மறுசுழற்சி நிறுவனமான லான்சா டெக்குடன் கூட்டு சேர்ந்து CO2 கழிவுகளை பாக்டீரியா எவ்வாறு உடைத்து மதிப்புமிக்க தொழில்துறை இரசாயனங்களாக மாற்றுகிறது என்பதைப் பார்க்கிறார்கள். க்ளோஸ்ட்ரிடியம் ஆட்டோஎத்தனோஜெனம் (முதலில் LanzaTech இல் வடிவமைக்கப்பட்டது) என்ற பாக்டீரியத்தை மறுபிரசுரம் செய்ய ஆராய்ச்சியாளர்கள் செயற்கை உயிரியல் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி வாயு நொதித்தல் மூலம் அசிட்டோன் மற்றும் ஐபிஏவை இன்னும் நிலையானதாக மாற்றினர்.

இந்த தொழில்நுட்பம் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கிரீன்ஹவுஸ் வாயுக்களை நீக்குகிறது மற்றும் இரசாயனங்களை உருவாக்க புதைபடிவ எரிபொருட்களைப் பயன்படுத்துவதில்லை. குழுவின் வாழ்க்கை-சுழற்சி பகுப்பாய்வு, கார்பன்-எதிர்மறை தளம், பெரிய அளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டால், மற்ற முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வை 160 சதவிகிதம் குறைக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. வளர்ந்த விகாரங்கள் மற்றும் நொதித்தல் நுட்பத்தை அளவிட முடியும் என்று ஆராய்ச்சி குழுக்கள் எதிர்பார்க்கின்றன. மற்ற அத்தியாவசிய இரசாயனங்களை உருவாக்குவதற்கான விரைவான நடைமுறைகளை உருவாக்க விஞ்ஞானிகள் இந்த செயல்முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.

பாக்டீரியா மற்றும் CO2 இன் தாக்கங்கள்

CO2 ஐப் பிடிக்க பாக்டீரியாவைப் பயன்படுத்துவதன் பரந்த தாக்கங்கள் பின்வருமாறு: 

• CO2/மாசு வெளியீட்டைக் குறைப்பதற்கும், லாபகரமான கழிவுப் பொருட்களை உருவாக்குவதற்கும், குறிப்பிட்ட கழிவு இரசாயனங்கள் மற்றும் பொருட்களை உற்பத்தி ஆலைகளில் இருந்து நுகர்வதற்கும் மாற்றுவதற்கும் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ள பல்வேறு கனரக தொழில்களில் உள்ள நிறுவனங்கள், உயிரியல் பொறியாளர் பாசிகளுக்கு உயிரியல் நிறுவனங்களை ஒப்பந்தம் செய்கின்றன. 
• கார்பன் உமிழ்வைக் கைப்பற்ற இயற்கை தீர்வுகளுக்கான கூடுதல் ஆராய்ச்சி மற்றும் நிதி.
• சில உற்பத்தி நிறுவனங்கள் கார்பன்-பிடிப்பு தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களுடன் இணைந்து பசுமை தொழில்நுட்பங்களுக்கு மாறுவதற்கும் கார்பன் வரி தள்ளுபடிகளை சேகரிப்பதற்கும் உள்ளன.
• கடல் இரும்பு உரமிடுதல் மற்றும் காடு வளர்ப்பு உள்ளிட்ட உயிரியல் செயல்முறைகள் மூலம் கார்பன் வரிசைப்படுத்துதலில் கவனம் செலுத்தும் அதிக தொடக்கங்கள் மற்றும் நிறுவனங்கள்.
• பாக்டீரியா வளர்ச்சியை சீராக்க மற்றும் வெளியீட்டை மேம்படுத்த இயந்திர கற்றல் தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• 2050 ஆம் ஆண்டுக்குள் தங்கள் நிகர பூஜ்ஜிய உறுதிமொழிகளை நிறைவேற்ற மற்ற கார்பன்-பிடிப்பு பாக்டீரியாவைக் கண்டறிய ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களுடன் அரசாங்கங்கள் கூட்டு சேர்ந்துள்ளன.

கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய கேள்விகள்

• கார்பன் உமிழ்வை நிவர்த்தி செய்ய இயற்கை தீர்வுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மற்ற சாத்தியமான நன்மைகள் என்ன?
• உங்கள் நாடு அதன் கார்பன் உமிழ்வை எவ்வாறு எதிர்கொள்கிறது?