抗暖化利器 捕捉的二氧化碳可用細菌處理

科學家發明一套流程,將二氧化碳透過常見的大腸桿菌給轉成化學液體甲酸。(圖/美國國家病學研究所)

削減大氣中的二氧化碳,是減緩甚至扭轉全球暖化的大挑戰,目前低碳電力節約電力與碳封存(CCD)被認爲是必要進行的三件大事,然而補到的二氧化碳如何封存是個技術挑戰,現在科學家提出可以由大腸桿菌來幫忙,它們會將二氧化碳轉化成容易處理的甲酸。

目前碳封存的方式主要是將二氧化碳深埋進地底,目前已確知打進地底的二氧化碳會與地底礦物質晶化成碳酸礦石證明環境影響不大,然而地底深埋法需要特殊的地質構造,所以我們還需要更多種的處理法。最近蘇格蘭鄧迪大學(University of Dundee)生命科學學院法蘭克沙杰特教授(Frank Sargent)與當地工業公司Sasol UK和Ingenza Ltd,合作開發了一種利用大腸桿菌來代謝二氧化碳的方法,或許可以請這種常見的細菌幫忙處理二氧化碳。

沙杰特教授說:「減少二氧化碳排需要很多不同的解決方案,大自然很早就爲我們提供了一些選項,因爲生物從一開始就是從無氧環境出發的。單細胞的細菌經常生活極端的環境中,並且進行植物動物無法做到的特殊化學反應。

大腸桿菌就是一個例子,它可以在無氧的環境生活,當它處在這樣的環境時,就會製造一種特殊的酶,稱爲FHL,它可以將氣態二氧化碳轉化成液態的甲酸,如此一來很容易儲存、控制,甚至還可以活用。問題是,正常的轉化過程緩慢,而且不太可靠。

我們嘗試各種環境,希望使大腸桿菌快速的處理二氧化碳,現在發現當大腸菌處於10倍大氣壓力的二氧化碳和氫氣混合的環境時,反應速度變得很快,在幾個小時內就可以化合完畢。

這是生物技術領域的一項重要突破,我們正在進一步改良系統,使它從實驗室成爲工廠化,最終成爲一種清除二氧化碳的細菌工廠。」

大腸桿菌可說是最常見的細菌之一,它就存在我們的腸道里,平時與我們的腸道和平共存,然而如果大腸菌過多時,就會造成肚子痛與腹瀉,因此大腸菌的數量水質安全的標準,過多的大腸菌表示水質狀況不佳。而且有一些大腸菌有毒性,比如惡名昭彰的O157大腸菌會產生強力毒素,導致相當危險的出血性腸病變。不過只要使用得宜,大腸菌也可以拯救地球

沙杰特教授說:「這項研究最重要的是它可以工廠化,也就是不需要尋找合適的地質環境才能執行碳封存,而且甲酸還具有工業用途,它是飼料中的防腐劑抗菌劑,也是制皮工業的鞣化劑,或者可以化合成機場跑道除冰劑等用途,使二氧化碳有了新的利用。」