ГМО-бактерии подключили к солнечным батареям для производства топлива из углекислого газа

Технологии

ТАСС, 3 ноября. Биохимики придумали, как производить биотопливо из углекислого газа при помощи генно-модифицированных микробов и солнечных батарей. Результаты исследования опубликовал научный журнал Communications Biology.

На эту темуОшпаренный перовскит произвел чистое «зеленое» топливо. Химики усовершенствовали процесс синтеза водорода, избавившись от стадии дополнительной очистки

"Микробы выработали огромное число методов добычи энергии из окружающей среды. Мы использовали один из самых необычных приемов с использованием бактерий, микробный электросинтез, для преобразования углекислого газа в биотопливо, состоящее из нескольких сложных органических соединений", – рассказала Арпита Бозе, один из авторов исследования, доцент Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

Химики уже много лет разрабатывают методики превращения атмосферного углекислого газа в биотопливо и другие полезные вещества. Однако это очень сложно, поскольку для расщепления молекул CO2 необходимо много энергии. Это мешает не только человеку, но и остальным живым существам. Разлагать углекислый газ научились лишь немногие из них – растения и цианобактерии. Лишь недавно ученые создали нанокатализаторы, способные проводить аналогичные реакции.

Бозе и ее коллеги выяснили, что эту задачу можно решить при помощи солнечных батарей и генно-модифицированных микробов вида Rhodopseudomonas palustris. Эти бактерии давно привлекают внимание ученых своей "всеядностью" и тем, что они могут производить аналоги растительных ферментов, участвующих в процессе захвата СО2 в ходе фотосинтеза.

Внимание биохимиков привлек один из самых необычных штаммов этих бактерий, TIE-1. Подобные бактерии могут не только захватывать углекислый газ, но и поглощать свободные электроны из окружающей среды и использовать их энергию в процессе собственного обмена веществ. Это натолкнуло ученых на мысль, что подобные микробы можно "подключить" к солнечным батареям и заставить использовать электроэнергию для превращения молекул СО2 в биотопливо.

Для этого геном TIE-1 модифицировали, чтобы эти микробы начали поглощать углекислый газ, расщеплять его и превращать в молекулы бутанола и других сложных органических соединений, пригодных для использования в качестве биотоплива. Ученые вырастили культуру этих бактерий и покрыли ими электроды, подключенные к солнечной батарее.

Дальнейшие наблюдения показали, что бактерии справились с этой задачей. Они преобразовали СО2 в сложные спирты и другие органические соединения в 20-200 раз активнее других видов микробов. По мнению биохимиков, это связано с тем, что при разложении углекислого газа Rhodopseudomonas palustris не выделяют кислород, молекулы которого нарушают работу ферментов, связанных с переработкой CO2.

Эта особенность, как считают исследователи, позволяет применять подобные микробы для производства экологичного биотоплива уже сейчас. Это будет возможно в местности с большим количеством солнечных дней в году или доступом к электричеству, выработанному при помощи возобновляемых или неуглеродных источников энергии.

Источник: tass.ru

Оцените статью
Русский общественный контроль