Случайная находка может существенно снизить затраты и углеродный след очистки воды

Бактерии, случайно обнаруженные в ходе исследований при поддержке Совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC) Великобритании, могут кардинально изменить подходы к снижению огромного количества электроэнергии, потребляемой при очистке сточных вод. Микроорганизмы — бактерии «comammox» (полностью окисляющие аммиак) — способны полностью превращать аммиак в нитраты.

Это открытие переворачивает столетние устоявшиеся представления. Традиционно этот ключевой этап удаления азота из сточных вод требовал двух разных микроорганизмов в двухступенчатом процессе: аммиак окисляется до нитритов, которые затем окисляются до нитратов, превращаемых в газообразный азот. Очистка сточных вод — крупный потребитель электричества (2–3% от всего потребления в западных странах), и до 30% энергозатрат сектора приходится именно на удаление азота. Большинство усилий по энергосбережению в отрасли были сосредоточены на традиционном двухэтапном подходе.

Открытие было сделано учёными в рамках проекта «Healthy Drinking Water», финансируемого EPSRC, который возглавляет Университет Глазго. Доктор Амит Пинто, руководивший группой в сотрудничестве с Мичиганским университетом (США), заявил: «Это открытие стало для нас полной неожиданностью. Это превосходный пример того, как поддержка EPSRC создаёт условия для достижения важных побочных прорывов в дополнение к основным целям исследования». Бактерии comammox были обнаружены в системе питьевого водоснабжения в США; другие исследовательские группы также находили их на очистных сооружениях, в грунтовых водах и даже в аквакультуре.

По словам доктора Пинто, открытие одного микроорганизма, способного к полному нитрифицированию, окажет значительное влияние на понимание азотного цикла и борьбу с азотным загрязнением. Отрасли очистки сточных вод теперь есть потенциал использовать этот прорыв для разработки более эффективных подходов, снижающих затраты и углеродные выбросы, связанные с огромным энергопотреблением сектора.