Τα ακετογόνα, αναερόβια μικρόβια, μπορούν να μας περάσουν από τα ορυκτά καύσιμα.

Τα ακετογόνα, αναερόβια μικρόβια, μπορούν να μας περάσουν από τα ορυκτά καύσιμα.

29 September 2021 0 Von admin

Παράδειγμα υπάρχοντος βιοαντιδραστήρα μίας χρήσης για βιοφαρμακευτικές διαδικασίες παραγωγής. (Εικόνα: Genetic Engineering & Biotechnology News)

Η μεταποίηση είναι υπεύθυνη για το 25% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου (GHGs). Αν μπορέσουμε να βρούμε χρήση όλου του άνθρακα που εκπέμπουμε στην ατμόσφαιρα, θα μπορούσαμε να κάνουμε πολύ δρόμο για τον μετριασμό και την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Τα μικρόβια μπορεί να είναι η απάντηση.

Όταν ζυμώνουμε σιτηρά και σταφύλια για να φτιάξουμε μπύρα και κρασί, είναι τα μικρόβια που κάνουν το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς. Ονομάζονται ακετογόνα, τα μικρόβια ευδοκιμούν με διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Και μπορούμε να τα κάνουμε ακόμη πιο αποτελεσματικά στη λήψη θερμοκηπίων χρησιμοποιώντας διαδικασίες ζύμωσης αερίου για να δημιουργήσετε καουτσούκ, πλαστικό, χρώματα, καλλυντικά και άλλα χωρίς ορυκτά καύσιμαΤο

Σήμερα στηριζόμαστε στα ορυκτά καύσιμα για να φτιάξουμε τα είδη των προϊόντων που αναφέραμε προηγουμένως. Δεν χρειάζεται όμως. Αντ ‘αυτού, μπορούμε να τροφοδοτήσουμε το μονοξείδιο του άνθρακα (CO1), το CO2 και το υδρογόνο (H2) σε ακετογόνα και να αφήσουμε αυτά τα μικρόβια να αναπτυχθούν σε έναν βιοαντιδραστήρα όπου υπάρχουν τα αέρια. Τα μικρόβια δεν χρειάζονται οξυγόνο. Ευδοκιμούν αναερόβια.

Η κατάσταση των βιοαντιδραστήρων

Οι σημερινές χημικές βιομηχανίες δεν ασχολούνται με την τεχνολογία των βιοαντιδραστήρων σε μεγάλο βαθμό. Όμως ο κόσμος μας επιδιώκει να μειώσει γρήγορα τη χρήση ορυκτών καυσίμων για να κρατήσει τις μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες από το να ξεπεράσουν τους 1,5 Κελσίου (2,7 Φαρενάιτ). Ρθε λοιπόν η ώρα να κάνετε την αλλαγή.

Τα αέρια που χρειαζόμαστε περιλαμβάνουν H2, CO1 και CO2. Αυτά είναι άφθονα και δεν απαιτούν από εμάς να πρέπει να ανοίξουμε πηγάδια και να αντλήσουμε οτιδήποτε στην επιφάνεια. Ούτε πρέπει να κάνουμε τη διύλιση. Διαθέτουμε την τρέχουσα τεχνολογία που βοηθά στη συγκομιδή τους είτε απευθείας από τον αέρα είτε από το νερό, είτε από τα λύματα βιομηχανικών και θερμικών εγκαταστάσεων ενέργειας.

Τι χρειάζεται για να γίνει πραγματικότητα η μετατροπή;

Captureδη συλλαμβάνουμε το CO2 από τις βιομηχανικές εκπομπές επειδή γινόμαστε απελπισμένοι στην προσπάθεια να σταματήσουμε την υπερθέρμανση του πλανήτη. Οι καθαριστές συλλαμβάνουν CO2 από θερμική ενέργεια, τσιμέντο, χάλυβα και άλλες βιομηχανικές τοποθεσίες και υγροποιούν το αέριο πριν το διοχετεύσουν σε υπόγειες θέσεις αποθήκευσης. Μια πιο πρόσφατη καινοτομία μας κάνει να συλλαμβάνουμε CO2 απευθείας από τον αέρα. Και πάλι, το αέριο που συλλαμβάνεται προορίζεται να αποθηκευτεί υπόγεια. Αλλά αντί να το αποθηκεύσουμε, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ως πρώτη ύλη βιοαντιδραστήρα.

Σήμερα έχουμε Η2 από νερό χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση (πράσινο υδρογόνο) και από φυσικό αέριο (γκρι υδρογόνο). Οι διαδικασίες του γκρι υδρογόνου όταν προστίθεται η δέσμευση άνθρακα αναφέρονται ως μπλε υδρογόνο. Έτσι, μπορεί κανείς να φανταστεί τη χρήση φυσικού αερίου ως προσωρινή λύση όχι για να καεί αλλά για να δημιουργήσει τόσο CO2 όσο και H2, το τελευταίο ως πρώτη πρώτη ύλη βιοαντιδραστήρα.

Και τέλος, σήμερα η τεχνολογία των κινητήρων εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούμε στις μεταφορές παράγει το τρίτο αέριο, το CO1, ως υποπροϊόν. Για εμάς και τα ζώα, το CO1 είναι δηλητήριο. Αλλά δεν είναι για τα μικρόβια. Μπορούμε λοιπόν να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνολογία που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη με νέο τρόπο, για να συλλάβουμε CO1 για την τρίτη πρώτη ύλη βιοαντιδραστήρα.

Η ομορφιά αυτού είναι ότι οι τρέχουσες αντιλήψεις για την αντιμετώπιση του CO2 ως αέρια απόβλητα δεν χρειάζεται πλέον να ισχύουν. Αν το κάνουμε σωστά, μπορεί να μην χρειαστεί ποτέ να απομονώσουμε οποιοδήποτε CO2 υπόγεια. Όσο για το CO1, η μετατροπή της τεχνολογίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης σε πλεονέκτημα μετριασμού της κλιματικής αλλαγής θα ήταν ευπρόσδεκτη αλλαγή.

Ποιος λοιπόν αξιοποιεί τη δύναμη των μικροβίων σήμερα;

Πριν από μερικά χρόνια διάβασα για την έρευνα στο Πανεπιστήμιο Wageningen της Ολλανδίας, όπου τα μικρόβια χρησιμοποιούνταν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η έρευνα περιλάμβανε τη μετατροπή των μικροβίων σε ισοδύναμο των κυψελών καυσίμου. Αυτό γινόταν με την εμφύτευση άνθρακα σε υγρό έδαφος και με τα βακτήρια να τρέφονται με αυτό για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Όχι ένας βιοαντιδραστήρας από μόνος του, αλλά αυτό που έδειξε το πείραμα του Wageningen είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε GHG, και ιδιαίτερα το CO2, με νέους τρόπους για να δημιουργήσουμε αξία με τη μορφή ενέργειας και άλλων χρήσιμων προϊόντων για τον σύγχρονο κόσμο μας. Επομένως, δεν πρέπει να περιοριστούμε από την εξάρτησή μας από ορυκτά καύσιμα για να μας υποστηρίξουν στον 21ο αιώνα.

Μέχρι σήμερα, οι βιοαντιδραστήρες μεγάλης κλίμακας δεν χρησιμοποιούνται σε κοινή χρήση. Αντ ‘αυτού, η τεχνολογία βρίσκεται στις βιομηχανίες τροφίμων, φαρμάκων, καλλυντικών και κατασκευάζει βιομόρια που συνδυάζονται με άλλες χημικές ουσίες για να δημιουργήσουν τελικά προϊόντα. Αλλά αυτό που χρειάζεται είναι λίγο καινοτόμος μυς για τον σχεδιασμό της τεχνολογίας βιοαντιδραστήρα σε σημείο που να μπορεί να αντικαταστήσει τις υπάρχουσες μεθοδολογίες χημικής παραγωγής που εξαρτώνται κυρίως από τα αποτελέσματα της βιομηχανίας ορυκτών καυσίμων.

Τα τρέχοντα σχέδια βιοαντιδραστήρων είναι σε μεγάλο βαθμό παραλλαγές σε κατασκευές κάθετης στήλης σε αυτό που αναφέρεται ως φούσκα και μεταφορά αέρα. Χρειαζόμαστε όμως πολύ περισσότερο πειραματισμό και επένδυση σε σχέδια, στη χρήση διαφορετικών αερίων υποστρωμάτων και σε ποικιλίες ακετογόνου, για να δούμε τι μπορεί να παραχθεί που θα μας φανεί χρήσιμο. Και πρέπει να το κάνουμε αυτό μετά τη βιασύνη για να μας βοηθήσει στη μάχη μας για τον μετριασμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη.