Архив рубрики ~Лента новостей~

Модифицированные бактерии помогли ускорить выветривание оливина и захват углекислого газа. Они связывают железо и ускоряют растворение минерала

Модифицированные бактерии помогли ускорить выветривание оливина и захват углекислого газа. Они связывают железо и ускоряют растворение минерала
Модифицированные бактерии помогли ускорить выветривание оливина и захват углекислого газа. Они связывают железо и ускоряют растворение минерала

Они связывают железо и ускоряют растворение минерала

Генетически модифицированные морские бактерии помогли в 2,6 раза ускорить растворение оливина — силикатного минерала, выветривание которого способствует связыванию атмосферного углекислого газа в воде. Ученые модифицировали бактерии так, чтобы они неограниченно производили сидерофоры для растворения железа. В результате в пилотной установке с четырьмя килограммами оливина удалось зарегистрировать удаление из воздуха 0,5 грамма CO2 в сутки. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Biotechnology.

Выветривание силикатных пород — один из естественных механизмов регулирования содержания углекислого газа в атмосфере. Например, оливин — ортосиликат магния и железа (MgFe)SiO4) —  при растворении может связывать CO2, при этом образуются бикарбонаты металлов, а более слабая ортокремниевая кислота выпадает в осадок. Однако естественное выветривание происходит очень медленно — в масштабах сотен тысяч лет. Ученые пытаются ускорить его: например, дробят силикатные породы или пытаются повлиять на растворимость, добавляя кислоты. Но даже в таком случае скорость растворения остается недостаточной для промышленных применений. Кроме того, использование кислот может сделать весь процесс бессмысленным, поскольку сами реагенты имеют высокий углеродный след. 

Американские ученые под руководством Нила Далви (Neil C. Dalvie) из Гарвардской медицинской школы решили ускорить выветривание с помощью бактерий. Они выбрали морскую бактерию Alteromonas macleodii, которая естественным образом производит сидерофоры — соединения, связывающие железо. При растворении оливина железо окисляется и образует оксиды, которые оседают на поверхности минерала и затрудняют его дальнейшее растворение. Сидерофоры способны растворять это железо и тем самым препятствовать образованию такого защитного слоя.

Однако у природных бактерий Alteromonas macleodii сидефоры вырабатываются только в условиях нехватки железа. Чтобы обойти это ограничение, Далви и его коллеги изменили генетическую регуляцию бактерии так, чтобы она постоянно синтезировала сидерофор петробактин независимо от концентрации железа. В экспериментах такая модификация увеличила скорость растворения оливина в 2,6 раза по сравнению с немодифицированными бактериями.

Затем ученые проверили систему в поточных биореакторах: через них постоянно протекала морская вода, а частицы оливина оставались внутри емкости. Анализ показал, что для масштабирования процесса недостаточно добиться производства сидефор — важно также подобрать источник питания бактерий. Например, глюкоза не подошла: продукты ее метаболизма снижали щелочность среды и тем самым частично нивелировали эффект ускоренного растворения минерала. Так что глюкозу заменили на ацетат, который можно получать с применением возобновляемых источников энергии из углекислого газа.

После этого исследователи собрали пилотные биореакторы, в которых использовали необработанную морскую воду и ацетат. В установке находилось четыре килограмма оливина. По изменению щелочности ученые рассчитали, что такая система непосредственно удаляла из воздуха около 0,5 грамма углекислого газа в сутки.

Авторы провели оценку жизненного цикла процесса и пришли к выводу, что для его климатической эффективности важна стабильность бактериальных колоний. Если придется часто добавлять новые бактерии, то углеродный след от их выращивания может вновь сделать процесс бессмысленным. Поэтому далее исследователи планируют не только масштабировать процесс, но и сделать бактерии более устойчивыми.

Ранее мы рассказывали, как другой вид бактерий помог эффективно добыть литий из морской воды.

Химия Экология и климат

Источник: nplus1.ru

❌ Нет похожих статей с такими тегами

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Новости робототехники NVIDIA планирует получить Hugging Face и оставить платформу разработки искусственного интеллекта открытой Архив рубрики ~Обо всем~ [Перевод] Работа Рудольфа Клаузиуса, в которой впервые введено понятие энтропии Новости робототехники Армия применила лазер мощностью 20 киловатт для уничтожения трех беспилотников. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше не забываем про важные дела: разраб сделал сервис с… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Sepia отучает ИИ писать как ИИ Появился Sepia — скилл,… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Nvidia покупает Hugging Face за $12,9 млрд Nvidia объявила о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Раскладной iPhone станет самым дорогим смартфоном Apple Австралийский оператор Vodafone… Архив рубрики ~Полезное~ Gemini 3.8 Flash вышла. Google снова делают акцент на… Архив рубрики ~Полезное~ ИИ СОБИРАЕТСЯ НА ПЛАНЁРКУ БЕЗ ТЕБЯ — Hermes Agent Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Власти США назвали обучение ИИ вопросом нацбезопасности и заступилось за… Архив рубрики ~Полезное~ Вышел Muse Spark 1.3 По бенчам впереди GPT 5.6 Sol…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ H3 Max генерирует видео быстрее реального времени fal обучили H3… Новости робототехники Arduino в мире роботов: встречайте стартап Petoi и их… Новости робототехники JAKA наносит ответный удар по Teradyne Robotics из-за патентного спора Новости робототехники NVIDIA планирует получить Hugging Face и оставить платформу разработки искусственного интеллекта открытой Архив рубрики ~Обо всем~ [Перевод] Работа Рудольфа Клаузиуса, в которой впервые введено понятие энтропии Новости робототехники Армия применила лазер мощностью 20 киловатт для уничтожения трех беспилотников. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше не забываем про важные дела: разраб сделал сервис с… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Sepia отучает ИИ писать как ИИ Появился Sepia — скилл,… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Nvidia покупает Hugging Face за $12,9 млрд Nvidia объявила о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Раскладной iPhone станет самым дорогим смартфоном Apple Австралийский оператор Vodafone… Архив рубрики ~Полезное~ Gemini 3.8 Flash вышла. Google снова делают акцент на… Архив рубрики ~Полезное~ ИИ СОБИРАЕТСЯ НА ПЛАНЁРКУ БЕЗ ТЕБЯ — Hermes Agent Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Власти США назвали обучение ИИ вопросом нацбезопасности и заступилось за… Архив рубрики ~Полезное~ Вышел Muse Spark 1.3 По бенчам впереди GPT 5.6 Sol…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ H3 Max генерирует видео быстрее реального времени fal обучили H3… Новости робототехники Arduino в мире роботов: встречайте стартап Petoi и их… Новости робототехники JAKA наносит ответный удар по Teradyne Robotics из-за патентного спора

Оставить комментарий