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科学家用大肠杆菌转化二氧化碳 可减缓气候暖化

2018年01月12日 15:21  环球科技   作者:  3    收藏

    据台湾“中时电子报”1月10日报道,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,因而目前低碳电力、节约电力与碳封存(CCD)被认为是必要进行的三件大事,但如何封存补到的二氧化碳是个技术挑战。近日,为了解决这个问题,科学家提出用大肠杆菌来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,它会与地底矿物质晶化成碳酸类矿石,对环境的影响不大。但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来处理二氧化碳的封存问题。

  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。”

  大肠杆菌就是一个典型的例子。它可以在无氧的环境生活,并会制造一种称为FHL的特殊的酶,它可以将气态二氧化碳转化成液态的甲酸,使之容易储存、控制,甚至活用。

  然而,正常的转化过程缓慢且不太可靠。因此科学家们尝试各种环境,希望使大肠杆菌快速的处理二氧化碳。他们发现,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。

  沙杰特教授说:“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。”

  报道称,大肠杆菌是最常见的细菌之一,它就存在人体的肠道里,平时与肠道和平共存,然而若大肠菌过多时就会使人肚子痛与腹泻,因此大肠杆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。此外,有一些大肠杆菌有毒性,比如O157大肠菌会产生强力的毒素,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:“这项研究最重要的影响是它可以工厂化,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,还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。”

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