Модифицированные микроорганизмы производят биотопливо из углекислого газа

Растения играют ключевую роль в обороте углерода. Благодаря фотосинтезу они умеют связывать углекислоту, удалять ее из атмосферы и складировать до лучших времен. Однако «производственных мощностей» всего растительного мира недостаточно, чтобы компенсировать губительную для природы деятельность людей. Ученые из Университета штата Джорджии нашли помощников для растений. С помощью генной инженерии они вырастили микроорганизмы, способные питаться углекислотой.

Экстремальные бактерии Pyrococcus furiosus обитают в геотермальных источниках на дне океана, куда не проникает солнечный свет, и питаются углеводами. С помощью генетических манипуляций научной команде профессора Майкла Адамса (Michael Adams) из Исследовательского института биоэнергетических систем Университета Джорджии удалось изменить пищевые привычки микроорганизмов и «переключить» их на углекислоту, а также адаптировать их к жизни при гораздо более низких температурах.

В присутствии водорода модифицированные бактерии преобразуют углекислый газ в 3-гидрокипропионовую кислоту, промышленный химикат, используемый для производства пластмасс и других продуктов.

Таким образом, связывая углекислоту, бактерии «работают» по короткой схеме, непосредственно производя нужный людям продукт. Если сравнивать с растениями, то это даже более эффективная биотехнология. Используя солнечный свет, растения преобразуют воду и углекислый газ в сахар, необходимый им в качестве источника энергии. Сахар можно преобразовать в этанол для создания биотоплива. Но прежде чем добраться до сахара, приходится разрушать клетки, внутри которых он скрыт.

Благодаря манипуляциям с генами профессору Адамсу и его коллегам удалось создать версию модифицированной P. Furiosus, которая способна генерировать из углекислого газа и другие полезные для людей вещества, в том числе биотопливо.

Что происходит, когда выработанное бактериями топливо сжигается? В атмосферу возвращается углерод, ранее связанный микроорганизмами. Таким образом, такое биотопливо можно считать источником энергии с нулевым углеродным следом, т.к. в атмосферу выделяется то же самое количество углерода, которое было из нее извлечено при производстве энергетического вещества. Иными словами открытие ученых способно обуздать прогрессирующее загрязнение атмосферы углеродом, обусловленное сжиганием ископаемых видов топлива.

«Принципиально, что мы сделали, это создали микроорганизм, который делает с углекислым газом то же самое, что делают растения, поглощающие его и создающее что-то полезное», - отметил профессор Адамс. «Это важный первый шаг, у которого широкие перспективы в качестве эффективного и экономически оправданного способа получения топлива».

Работа исследовательской команды выполнена при поддержке американского Министерства энергетики и финансировалась в рамках программы «Electrofuels» агентства ARPA-E. Подробности исследования опубликованы в интернет издании «Труды национальной академии наук» (Proceedings of the National Academies of Sciences).

По материалам UGA Today

• < Гибридная солнечная система увеличивает продуктивность газовых электростанций на 20%
• Ветровые турбины в виде гигантских жалюзи >

Комментарии: