بیکٹیریا اور CO2: کاربن کھانے والے بیکٹیریا کی طاقت کا استعمال

تصویری کریڈٹ:
تصویری کریڈٹ
iStock

بیکٹیریا اور CO2: کاربن کھانے والے بیکٹیریا کی طاقت کا استعمال

بیکٹیریا اور CO2: کاربن کھانے والے بیکٹیریا کی طاقت کا استعمال

ذیلی سرخی والا متن
سائنسدان ایسے عمل تیار کر رہے ہیں جو بیکٹیریا کو ماحول سے زیادہ کاربن کے اخراج کو جذب کرنے کی ترغیب دیتے ہیں۔
    • مصنف:
    • مصنف کا نام
      Quantumrun دور اندیشی
    • دسمبر 1، 2022

    بصیرت کا خلاصہ

    طحالب کی کاربن جذب کرنے کی صلاحیتیں آب و ہوا کی تبدیلی کو کم کرنے میں سب سے قیمتی آلات میں سے ایک ہو سکتی ہیں۔ گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرنے اور ماحول دوست بائیو ایندھن بنانے کے لیے سائنسدانوں نے اس قدرتی عمل کا طویل مطالعہ کیا ہے۔ اس ترقی کے طویل مدتی مضمرات میں کاربن کیپچر ٹیکنالوجیز پر تحقیق میں اضافہ اور بیکٹیریا کی نشوونما میں ہیرا پھیری کے لیے مصنوعی ذہانت کا استعمال شامل ہو سکتا ہے۔

    بیکٹیریا اور CO2 سیاق و سباق

    ہوا سے کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) کو ہٹانے کے کئی طریقے ہیں؛ تاہم، کاربن کے دھارے کو دیگر گیسوں اور آلودگیوں سے الگ کرنا مہنگا ہے۔ زیادہ پائیدار حل بیکٹیریا کاشت کرنا ہے، جیسے کہ طحالب، جو CO2، پانی اور سورج کی روشنی کو استعمال کرکے فوٹو سنتھیس کے ذریعے توانائی پیدا کرتے ہیں۔ سائنسدان اس توانائی کو بائیو ایندھن میں تبدیل کرنے کے طریقے آزما رہے ہیں۔ 

    2007 میں، کینیڈا کے کیوبیک سٹی کے CO2 سلوشنز نے جینیاتی طور پر انجینئرڈ قسم کے E. کولی بیکٹیریا بنائے جو کاربن کھانے کے لیے انزائمز پیدا کرتے ہیں اور اسے بائی کاربونیٹ میں تبدیل کرتے ہیں، جو کہ بے ضرر ہے۔ اتپریرک بائیوریکٹر سسٹم کا حصہ ہے جسے فوسل فیول استعمال کرنے والے پاور پلانٹس سے اخراج کو پکڑنے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے۔

    تب سے، ٹیکنالوجی اور تحقیق نے ترقی کی ہے۔ 2019 میں، امریکی کمپنی Hypergiant Industries نے Eos Bioreactor بنایا۔ گیجٹ کا سائز 3 x 3 x 7 فٹ (90 x 90 x 210 سینٹی میٹر) ہے۔ اس کا مقصد شہری ماحول میں رکھا جانا ہے جہاں یہ صاف بایو ایندھن تیار کرتے ہوئے ہوا سے کاربن کو پکڑتا ہے اور الگ کرتا ہے جو ممکنہ طور پر عمارت کے کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کر سکتا ہے۔ 

    ری ایکٹر مائکروالجی کا استعمال کرتا ہے، جو کہ Chlorella Vulgaris کے نام سے جانا جاتا ہے، اور کہا جاتا ہے کہ یہ کسی بھی دوسرے پودے سے کہیں زیادہ CO2 جذب کرتی ہے۔ طحالب ایک ٹیوب سسٹم اور گیجٹ کے اندر ذخائر کے اندر اگتی ہے، ہوا سے بھری ہوتی ہے اور مصنوعی روشنی کے سامنے آتی ہے، جس سے پودے کو وہ چیز ملتی ہے جو اسے اگانے اور جمع کرنے کے لیے بائیو ایندھن پیدا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ Hypergiant Industries کے مطابق Eos Bioreactor درختوں کے مقابلے کاربن کو پکڑنے میں 400 گنا زیادہ موثر ہے۔ یہ خصوصیت مشین لرننگ سوفٹ ویئر کی وجہ سے ہے جو طحالب کے بڑھنے کے عمل کی نگرانی کرتا ہے، بشمول روشنی، درجہ حرارت، اور زیادہ سے زیادہ پیداوار کے لیے پی ایچ لیول کا انتظام۔

    خلل ڈالنے والا اثر

    صنعتی مواد، جیسے کہ ایسیٹون اور آئسوپروپانول (IPA) کی کل عالمی مارکیٹ $10 بلین امریکی ڈالر سے زیادہ ہے۔ Acetone اور isopropanol ایک جراثیم کش اور جراثیم کش ہیں جو بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ یہ ورلڈ ہیلتھ آرگنائزیشن (WHO) کی دو تجویز کردہ سینیٹائزر فارمولیشنز میں سے ایک کی بنیاد ہے، جو SARS-CoV-2 کے خلاف انتہائی موثر ہیں۔ ایسیٹون بہت سے پولیمر اور مصنوعی ریشوں، پالئیےسٹر رال کو پتلا کرنے، صفائی کا سامان، اور نیل پالش ہٹانے کے لیے بھی ایک سالوینٹ ہے۔ ان کی بڑی پیداوار کی وجہ سے، یہ کیمیکل کاربن کے سب سے بڑے اخراج کرنے والے ہیں۔

    2022 میں، الینوائے کی نارتھ ویسٹرن یونیورسٹی کے محققین نے کاربن ری سائیکلنگ فرم لانزا ٹیک کے ساتھ شراکت کی تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ کس طرح بیکٹیریا فضلہ CO2 کو توڑ کر اسے قیمتی صنعتی کیمیکلز میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ محققین نے ایک جراثیم کو دوبارہ پروگرام کرنے کے لیے مصنوعی حیاتیات کے آلات کا استعمال کیا، کلوسٹریڈیم آٹو ایتھانوجینم (اصل میں LanzaTech میں ڈیزائن کیا گیا)، تاکہ گیس کے ابال کے ذریعے ایسیٹون اور IPA کو زیادہ پائیدار بنایا جا سکے۔

    یہ ٹیکنالوجی ماحول سے گرین ہاؤس گیسوں کو ختم کرتی ہے اور کیمیکل بنانے کے لیے فوسل فیول استعمال نہیں کرتی ہے۔ ٹیم کے لائف سائیکل کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ کاربن منفی پلیٹ فارم، اگر بڑے پیمانے پر اپنایا جائے تو دیگر طریقوں کے مقابلے میں گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو 160 فیصد تک کم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ تحقیقی ٹیموں کو توقع ہے کہ تیار شدہ تناؤ اور ابال کی تکنیک کو بڑھانے کے قابل ہو جائیں گے۔ سائنسدان دیگر ضروری کیمیکلز بنانے کے لیے تیز تر طریقہ کار وضع کرنے کے لیے بھی اس عمل کو استعمال کر سکتے ہیں۔

    بیکٹیریا اور CO2 کے مضمرات

    CO2 پر قبضہ کرنے کے لیے بیکٹیریا کے استعمال کے وسیع مضمرات میں شامل ہو سکتے ہیں: 

    • متنوع بھاری صنعتوں میں کمپنیاں بائیو سائنس فرموں کو بائیو انجینیئر طحالب سے معاہدہ کرتی ہیں جن کو پیداواری پلانٹس سے مخصوص فضلہ کیمیکلز اور مواد کو استعمال کرنے اور تبدیل کرنے کے لیے مہارت حاصل ہو سکتی ہے، دونوں ہی CO2/آلودگی کی پیداوار کو کم کرنے کے لیے اور منافع بخش فضلہ کی ضمنی مصنوعات بنانے کے لیے۔ 
    • کاربن کے اخراج کو پکڑنے کے لیے قدرتی حل کے لیے مزید تحقیق اور فنڈنگ۔
    • کچھ مینوفیکچرنگ کمپنیاں کاربن کیپچر ٹیک فرموں کے ساتھ شراکت میں گرین ٹیکنالوجیز کی طرف منتقلی اور کاربن ٹیکس میں چھوٹ جمع کرتی ہیں۔
    • مزید سٹارٹ اپ اور تنظیمیں جو حیاتیاتی عمل کے ذریعے کاربن کے حصول پر توجہ مرکوز کرتی ہیں، بشمول سمندری لوہے کی فرٹیلائزیشن اور جنگلات۔
    • بیکٹیریا کی نشوونما کو ہموار کرنے اور پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے مشین لرننگ ٹیکنالوجیز کا استعمال۔
    • حکومتیں تحقیقی اداروں کے ساتھ شراکت کر رہی ہیں تاکہ 2050 تک اپنے خالص صفر وعدوں کو پورا کرنے کے لیے دیگر کاربن پکڑنے والے بیکٹیریا تلاش کر سکیں۔

    غور کرنے کے لیے سوالات۔

    • کاربن کے اخراج سے نمٹنے کے لیے قدرتی حل استعمال کرنے کے دیگر ممکنہ فوائد کیا ہیں؟
    • آپ کا ملک اپنے کاربن کے اخراج کو کیسے حل کر رہا ہے؟