抗暖利器 捕捉的二氧化碳可用细菌处理

10.01.2018  21:44
2018年01月10日 20:57 中时电子报 江飞宇

削减大气中的二氧化碳,是减缓甚至扭转全球暖化的大挑战,目前低碳电力、节约电力与碳封存(CCD)被认为是必要进行的三件大事,然而补到的二氧化碳如何封存是个技术挑战,现在科学家提出可以由大肠杆菌来帮忙,它们会将二氧化碳转化成容易处理的甲酸。

目前碳封存的方式主要是将二氧化碳深埋进地底,目前已确知打进地底的二氧化碳会与地底矿物质晶化成碳酸类矿石,证明对环境的影响不大,然而地底深埋法需要特殊的地质构造,所以我们还需要更多种的处理法。最近苏格兰邓迪大学(University of Dundee)生命科学学院的法兰克.沙杰特教授(Frank Sargent)与当地工业公司Sasol UK和Ingenza Ltd,合作开发了一种利用大肠杆菌来代谢二氧化碳的方法,或许可以请这种常见的细菌帮忙处理二氧化碳。

沙杰特教授说:「减少二氧化碳排需要很多不同的解决方案,大自然很早就为我们提供了一些选项,因为生物从一开始就是从无氧环境出发的。单细胞的细菌经常生活在极端的环境中,并且进行植物和动物无法做到的特殊化学反应。

大肠杆菌就是一个例子,它可以在无氧的环境生活,当它处在这样的环境时,就会制造一种特殊的酶,称为FHL,它可以将气态二氧化碳转化成液态的甲酸,如此一来很容易储存、控制,甚至还可以活用。问题是,正常的转化过程缓慢,而且不太可靠。

我们尝试各种环境,希望使大肠杆菌快速的处理二氧化碳,现在发现当大肠菌处于10倍大气压力的二氧化碳和氢气混合的环境时,反应速度变得很快,在几个小时内就可以化合完毕。

这是生物技术领域的一项重要突破,我们正在进一步改良系统,使它从实验室成为工厂化,最终成为一种清除二氧化碳的细菌工厂。」

大肠杆菌可说是最常见的细菌之一,它就存在我们的肠道里,平时与我们的肠道和平共存,然而如果大肠菌过多时,就会造成肚子痛与腹泻,因此大肠菌的数量是水质安全的标准,过多的大肠菌表示水质状况不佳。而且有一些大肠菌有毒性,比如恶名昭彰的O157大肠菌会產生强力的毒素,导致相当危险的出血性肠病变。不过只要使用得宜,大肠菌也可以拯救地球。

沙杰特教授说:「这项研究最重要的是它可以工厂化,也就是不需要寻找合适的地质环境才能执行碳封存,而且甲酸还具有工业用途,它是饲料中的防腐剂和抗菌剂,也是制皮工业的鞣化剂,或者可以化合成机场跑道除冰剂等用途,使二氧化碳有了新的利用。」

(中时电子报)

文章来源: A biological solution to carbon capture and recycling?