Ľudské aktivity a uhlíkové emisie

Podľa integrovaného systému pozorovania uhlíka ľudské aktivity vedú k vypúšťaniu viac než 40 gigaton oxidu uhličitého ročne do ovzdušia. Toto má následky na globálny uhlíkový cyklus a klímu. Na porovnanie, 40 gigaton predstavuje štyri milióny násobku hmoty Eiffelovej veže a 100-násobok hmotnosti celej ľudskej populácie. Z tohto čísla je jasné, prečo je dôležité a prečo vynakladáme stále viac úsilia na hľadanie spôsobov, ako znížiť emisie CO₂.

Biologická konverzia plynov

Jedným zo spôsobov, ako znížiť priemyselnú uhlíkovú stopu, je použiť proces nazývaný biologická konverzia plynov. V tomto procese používame organizmy, konkrétne acetogénne baktérie, ktoré využívajú starodávny metabolizmus na premenu plynov ako H₂ a CO₂ na acetát. Tento proces je zaujímavý, pretože na konci získame čistejšie odpadové plyny a tiež acetát, ktorý je možné použiť ako zdroj energie alebo na chemickú syntézu.

Výzvy pri konverzii plynov

Jedným z hlavných problémov tohto procesu je prítomnosť oxidu uhoľnatého (CO) v spalinách. Oxid uhoľnatý je reaktívna a toxická zlúčenina, ktorá je škodlivá pre mnohé mikroorganizmy a taktiež pre acetogénne baktérie, čím bráni správnej konverzii plynov. Existuje však podskupina acetogénnych baktérií, ktorá nielenže prežíva vysoké koncentrácie oxidu uhoľnatého, ale dokáže ho priamo použiť na výrobu acetátu.

Štúdium efektívnosti baktérií

Študujeme tieto organizmy, aby sme pochopili, ako môžu prežiť toxickú látku a byť tak efektívne v konverzii rôznych plynov vrátane oxidu uhoľnatého. Pri našom výskume predpokladáme, že hlavnou súčasťou odolnosti a spotreby CO je proteín, ktorý v organizme premieňa oxid uhoľnatý na menej toxický oxid uhličitý, ktorý môže organizmus absorbovať.

Genetické nástroje a biotechnologické aplikácie

V súčasnosti sú k dispozícii genetické nástroje na úpravu organizmov a zvýšenie reakčných rýchlostí, zmenu metabolických ciest alebo tvorbu nových dráh. Týmto spôsobom môžeme zlepšiť systém konverzie plynu a získať nové zdroje zelenej energie. Naše objavy sú významné nielen z vedeckého hľadiska, ale aj z biotechnologického, pretože umožňujú efektívnejšiu premenu odpadových plynov pri výrobe acetátu, etanolu a butanolu.

Zdroj informácii: https://lt.org