Drobnoustroje korzystają z gazów cieplarniach do produkcji biopaliw
Wzrost poziomu dwutlenku węgla (CO2), rosnąca cena ropy naftowej i malejące dostawy paliw kopalnych stwarzają duże ryzyko dla zrównoważonego globalnego rozwoju. Istnieje zatem potrzeba opracowania nowych technologii łagodzenia skutków GHG oraz biologicznych odnawialnych źródeł energii. Jednym rozwiązaniem jest wykorzystanie elektrosyntezy drobnoustrojów (MES), w czasie której drobnoustroje wchodzą w reakcję z elektrodami w celu wytworzenia biopaliw. W ramach finansowanej ze środków UE inicjatywy ESBCO2 (Electrosynthesis of biofuels from gaseous carbon dioxide catalyzed by microbes: A novel approach/quest of microbe-electrode interactions) podjęto decyzję o opracowaniu opłacanej alternatywy dla bieżącej produkcji paliw, która korzystałaby z GHG CO2 jako materiału produkcyjnego. Badacze przyjęli za cel lepsze zrozumienie interakcji między drobnoustrojami a elektrodami podczas produkcji biopaliw przy użyciu MES. W pierwszej fazie projektu ESBCO2 zaproszono do współpracy badaczy posiadających interdyscyplinarną wiedzę z zakresu bioenergii i wymiany elektronowej. Badacze w większym stopniu poznali mechanizm biorący udział w transferze elektronów w tych systemach. Następnie zbadano praktyczne zastosowania wymiany elektronowej w produkcji paliw w systemie MES. Odkryto, że mikroorganizmy Geobacter sulfurreducens są w stanie rosnąć poprzez produkowanie własnego źródła pokarmu. Uzyskane wyniki pozwoliły badaczom na opracowanie warstw zdolnych do utrzymania prądu elektrycznego poprzez podawanie wodoru do komórki. Dzięki projektowi ESBCO2 mikroorganizmy G. sulfurreducens mogły po raz pierwszy przyjąć elektrony z elektrod węglowych. Pozwoliło to badaczom na sformułowanie wniosku, że te bakterie można wykorzystać w trwałym biofilmie katodowym o wyższym tempie wymiany. Taki stan rzeczy przeciera szlak do opracowania praktyczniejszych zastosowań G. sulferreducens w systemach MES.
Słowa kluczowe
Drobnoustroje, gazy cieplarniane, biopaliwa, CO2, elektrosynteza drobnoustrojów, ESBCO2, Geobacter sulfurreducens
