Головна > Наука

Модифікована бактерія одночасно прискорює поглинання CO₂ і вивільняє метали для акумуляторів

Сьогодні,   16:20    152

Одна біотехнологічна система може виконувати відразу дві дорогі задачі: допомагати видаляти вуглекислий газ з атмосфери і вивільняти метали, потрібні для акумуляторів. Дослідники Cornell University показали, що генетично модифікована Gluconobacter oxydans різко прискорює руйнування багатих на магній та залізо мінералів.

У природі ультраосновні мінерали на кшталт olivine та enstatite повільно реагують із водою, повітрям і вуглекислим газом. У результаті частина CO₂ може зв’язуватися у стабільних мінеральних формах.

Проблема полягає в швидкості. Природне вивітрювання триває дуже довго, тому для кліматичних технологій дослідники шукають способи прискорити цей процес без надмірних енерговитрат.

Останні новини:  Ліки від малярії перетворили на «наведену ракету» проти раку підшлункової: у пухлині препарат накопичувався у 5–10 разів сильніше

Що показало дослідження

Модифікований штам G. oxydans активно діяв на поверхні олівіну та енстатиту, утворюючи мікроскопічні ямки й канали.

Під час руйнування структури з мінералу вивільнялися cobalt і nickel — метали, важливі для виробництва багатьох типів акумуляторів.

Одночасно розчинений magnesium переходив у magnesium oxalate. Автори звертають увагу, що ця сполука може зберігати вдвічі більше вуглецю на один атом магнію, ніж значно частіше досліджуваний magnesite.

Такий підхід потенційно робить carbon removal економічно привабливішим: замість того щоб витрачати гроші лише на зв’язування CO₂, процес паралельно створює потік цінних критичних матеріалів.

Останні новини:  Таємнича «бульбашка» в Лебеді може бути слідом мікроквазара, а не молодих зір

Чому це важливо

Команда не намагається створити абсолютно нову реакцію. Основна ідея — використати природне mineral weathering, але підсилити його біологічно.

Перед масштабуванням потрібно перевірити, як система працюватиме з реальними великими потоками гірської породи, наскільки стабільною буде бактерія та як економічно відділяти метали після біовилуговування.

Ультраосновні породи цікаві для carbon mineralization через високий вміст магнію та заліза. Коли ці елементи вивільняються з кристалічної решітки, вони можуть вступати у реакції, що переводять CO₂ у тверді мінеральні форми.

Окремий акцент дослідники зробили на magnesium oxalate, тому що він рідше розглядався як продукт технологічного зв’язування вуглецю. За стехіометрією він здатен утримувати більше вуглецю на одиницю магнію, ніж магнезит.

Останні новини:  «Супервиділювач» паразитів не обов’язково є суперпоширювачем інфекції

Кобальт і нікель у вихідній породі можуть бути надто розсіяними для традиційного видобування. Біовилуговування потенційно відкриває шлях до роботи з низькосортною сировиною або відходами, які звичайними методами економічно нецікаві.




Для реального масштабування доведеться врахувати швидкість подрібнення породи, доступ бактерій до поверхні, водний баланс і подальше очищення металів — тобто лабораторний успіх є лише першим етапом майбутньої технологічної системи.

Джерело: Phys.org / Cornell University