Kryzys klimatyczny. Bakterie zmieniające CO2 w plastik uratują naszą planetę?
Nadmierna emisja dwutlenku węgla do atmosfery oraz nadprodukcja nienadającego się do recyklingu plastiku to dwa najpoważniejsze problemy, z którymi ludzkość musi sobie poradzić w obliczu narastającego kryzysu klimatycznego. Naukowcy z Koreańskiego Instytutu Zaawansowanych Technologii i Nauk (KAIST) w mieście Daejeon twierdzą jednak, że znaleźli rozwiązanie obu tych kwestii.
Zespół inżynierów chemicznych pod przewodnictwem profesorów Hyunjoo Lee oraz Sanga Yup Lee opracował bowiem dwustopniowy system wychwytywania CO2 z powietrza i przekształcania go w bioplastik. Zdaniem naukowców ich wynalazek jest 20-krotnie bardziej efektywny od istniejących już metod, a to za sprawą połączenia konwersji elektrochemicznej i biologicznej, która wykorzystuje dobrze znany gatunek bakterii.
– Rezultatem naszych badań są technologie, które można zastosować do produkcji różnych substancji chemicznych, a także bioplastików i uważamy, że technologie te mogą zostać wykorzystane jako kluczowe elementy potrzebne do osiągnięcia neutralności węglowej w przyszłości – przekonują naukowcy w oświadczeniu prasowym.
Wspomniane bakterie to Cupriavidus necator znane ze swoich umiejętności przekształcania dwutlenku węgla z powietrza w bioplastik. W systemie zaprojektowanym przez KAIST maszyna zwana elektrolizerem zmienia CO2 w stanie gazowym w substancję zwaną mrówczanem. Następnie roztwór ten podawany jest bakteriom w zbiorniku fermentacyjnym, gdzie wykorzystują go do stworzenia biodegradowalnego i nadającego się do kompostowania poliestru zwanego poli-3-hydroksymaślanem (PHB).
Bakterie z gatunku Cupriavidus necator są znana z wytwarzania PHB i podobnych związków z różnych źródeł węgla. W tym scenariuszu bakterie Cupriavidus necator zużywają mrówczan powstały w wyniku reakcji elektrolizy i przechowują granulki PHB w swoich komórkach. Granulki te można później zbierać z ich komórek w celu ekstrakcji bioplastiku PHB.
W eksperymentach laboratoryjnych zaobserwowano, że komórki Cupriavidus necator w systemie hybrydowym były w stanie wyprodukować znaczną ilość PHB. Po 5 dniach działania produkt poliestrowy stanowił do 83 procent suchej masy komórek bakterii! Na podstawie tych ustaleń naukowcy twierdzą, że ich system jest 20 razy bardziej produktywny w porównaniu z podobnymi systemami, które były testowane w przeszłości.
