Как микроорганизмы могут помочь достичь чистых отрицательных выбросов

Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) Министерства энергетики США добились значительного прогресса в разработке технологии, позволяющей микроорганизмам производить сложные молекулы из углекислого газа и электричества. Проект объединяет биологию и электрохимию в одном реакторе, работающем на возобновляемой энергии, и потенциально может удалять парниковые газы из атмосферы, являясь технологией с отрицательными выбросами (NET).

Эта технология, которую также называют «электроны в молекулы» или электротопливо, может стать важным инструментом в борьбе с изменением климата. Она позволяет отказаться от использования сельскохозяйственного сырья (сахара), требующего воды, удобрений и земли, и напрямую использовать CO₂ в качестве источника углерода для роста микробов. Система использует электричество для расщепления воды на водород и кислород, которые вместе с CO₂ потребляются специальными бактериями. В рамках проекта исследователи оптимизировали условия электролиза и штамм микроорганизмов для взаимной совместимости и запустили систему от солнечной панели.

«Мы продемонстрировали, что микробы можно генетически модифицировать, и теперь мы можем производить сложные молекулы в одном реакторе непосредственно из фотонов и CO₂», — поясняет ученый Эрик Сандстрем. Исследователи видят потенциал в производстве широкого спектра продуктов: от жиров и белков до прямого авиационного или дизельного топлива. В перспективе такие системы можно размещать, например, на этаноловых заводах на Среднем Западе США, где есть ветровая энергия и почти чистый CO₂. Эта технология предлагает путь к утилизации улавливаемого углерода, создавая экономический стимул для его извлечения из атмосферы.