Спритність рухів і ніякого шахрайства. Вчені навчилися перетворювати вуглекислий газ на біопластик

Останні десятиліття дослідники намагаються вирішити одразу кілька екологічних проблем. Одна з них полягає в тому, що людству необхідно придумати спосіб боротьби з мікропластиком, який уже виявлений буквально в кожному куточку нашої планети й навіть усередині наших органів. Другою не менш важливою проблемою є пошук нових способів виробництва пластику, які не вимагають використання пластмас чи сирої нафти, а також її похідних. До того ж це також важливо й для зниження нашої залежності від палива, пише Science Alert.

Зазначимо, що останнім часом увага вчених була прикута до відомої бактерії, яка здатна пережовувати пластик, розщеплюючи пластикові відходи буквально за лічені години. Вчені вважають, що робота в цьому напрямку може бути одним зі способів усунути "пластиковий безлад", який ми вже влаштували по всій планеті.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Пластмасові полімери являють собою довгі ланцюжки субодиниць, що повторюються, які з'єднані між собою, а в основі цих ланцюгів найчастіше лежать атоми вуглецю. Виходячи з цього, багато інженерів-хіміків вловили в цьому надію: висхідний рівень вуглекислого газу в атмосфері Землі можна використовувати як ресурс для виробництва пластмас. Однак основна проблема полягає в тому, що ми не можемо вловлювати двоокис вуглецю з атмосфери планети.

У новому дослідженні група інженерів-хіміків із Кореї, схоже, знайшла спосіб вирішити одразу ці дві проблеми. Дослідники пропонують використовувати добре відому науці бактерію, яка здатна буквально поглинати вуглекислий газ із повітря та перетворювати його на корисний біопластик.

Під час дослідження вчені розробили прототип двокомпонентної системи, яка дозволяє перетворювати СО2 на звичайний тип біопластику, а відбувається це за допомогою бактерії Cupriavidus necator.

Перший етап являє собою електролізер за допомогою якого газоподібний двоокис вуглецю перетворюється на форміат. Далі він подається до резервуара для бродіння, де стикається з бактеріями. Зазначимо, що Cupriavidus necator добре відомі вченим своєю здатністю синтезувати сполуки вуглецю, наприклад полі-3-гідроксибутират (біорозкладний PHB). Бактерії поглинають ферментовану сировину та накопичують гранули біорозкладного PHB, який можна пізніше витягти.

Сам розчин циркулює між реакцією електролізу та резервуаром для бродіння з мембраною, яка розділяє дві камери. Так бактерії ізолюються від побічних продуктів реакції електролізу. Дослідники вважають, що якщо цей процес живитиметься від поновлюваних джерел, то інженерам вдасться створити максимально екологічний спосіб створення біопластику без використання палива. Водночас використовуватиметься вуглекислий газ, а це дозволить уповільнити глобальне потепління планети.

Автори дослідження Хенджу Лі та Сан Юп Лі з оптимізмом дивляться на результати своєї роботи. Вчені вважають, що якщо їм вдасться масштабувати свою модель, це допоможе змінити спосіб виробництва пластмас. Дослідники провели низку експериментів і дійшли висновку, що розроблена ними установка у 20 разів продуктивніша, ніж інші подібні системи.

Раніше Фокус писав про те, що вчені знайшли бактерію, яка поїдає токсичний пластик.