E. colibakterier har visat sig vara utmärkta vid CO2 -omvandling. Upphovsman:NIAID/Wikimedia Commons
Forskare vid University of Dundee har upptäckt att E. coli -bakterier kan hålla nyckeln till en effektiv metod för att fånga upp och lagra eller återvinna koldioxid.
Att minska koldioxidutsläppen för att bromsa och till och med vända den globala uppvärmningen har framställts som mänsklighetens största utmaning. Det är ett mål som är föremål för betydande politiska och samhälleliga hinder, men det är också en teknisk utmaning.
Nya sätt att fånga och lagra CO2 kommer att behövas. Nu, normalt har ofarliga tarmbakterier visat sig ha förmågan att spela en avgörande roll.
Professor Frank Sargent och kollegor vid University of Dundee's School of Life Sciences, samarbetar med lokala industripartners Sasol UK och Ingenza Ltd, har utvecklat en process som gör det möjligt för E. coli -bakterien att fungera som en mycket effektiv koluppsamlingsanordning.
Professor Sargent sa, "Att minska koldioxidutsläppen kommer att kräva en korg med olika lösningar och naturen erbjuder några spännande alternativ. Mikroskopisk, encelliga bakterier är vana vid att leva i extrema miljöer och utför ofta kemiska reaktioner som växter och djur inte kan göra.
"Till exempel, E. coli -bakterien kan växa i fullständig frånvaro av syre. När det gör det gör det ett speciellt metallinnehållande enzym, kallad 'FHL', som kan omvandla gasformig koldioxid med flytande myrsyra. Detta kan ge en möjlighet att fånga koldioxid till en hanterbar produkt som enkelt lagras, kontrolleras eller till och med används för att göra andra saker. Problemet är, den normala konverteringsprocessen är långsam och ibland opålitlig.
"Det vi har gjort är att utveckla en process som gör det möjligt för E. coli -bakterien att fungera som en mycket effektiv biologisk koluppsamlingsanordning. När bakterierna som innehåller FHL -enzymet placeras under trycksatta koldioxid- och vätgasblandningar - upp till 10 atmosfärer av tryck - då observeras 100 procent omvandling av koldioxid till myrsyra. Reaktionen sker snabbt, över några timmar, och vid omgivningstemperaturer.
"Detta kan vara ett viktigt genombrott inom bioteknik. Det bör vara möjligt att optimera systemet ytterligare och slutligen utveckla en" mikrobiell cellfabrik "som kan användas för att torka upp koldioxid från många olika typer av industri.
"Alla bakterier är inte dåliga. Vissa kan till och med rädda planeten."
Inte bara att fånga koldioxid utan lagra eller återvinna det är en stor fråga. Varje år pumpas miljontals ton koldioxid ut i atmosfären. Bara för Storbritannien, nettoutsläppet av C02 2015 var 404 miljoner ton. Det finns en viktig fråga om var vi kan lägga allt även om vi fångar det, med aktuella förslag, inklusive att pumpa den under jord till tomma olje- och gasfält.
"E. coli -lösningen som vi har hittat är inte bara attraktiv som teknik för koldioxidavskiljning, den omvandlar den till en vätska som är stabil och relativt lätt lagrad, "sade professor Sargent.
"Myrsyra har också industriell användning, från ett konserveringsmedel och antibakteriellt medel i djurfoder, en koagulant vid tillverkning av gummi, och, i saltform, en avisare för flygbanor. Det kan också potentiellt återvinnas till biologiska processer som producerar CO2, bildar en dygdig slinga. "
Resultaten av forskningen publiceras i tidskriften Nuvarande biologi .