Ловкость движений и никакого мошенничества. Ученые научились превращать углекислый газ в биопластик

Последние десятилетия исследователи пытаются решить сразу несколько экологических проблем. Одна из них заключается в том, что человечеству необходимо придумать способ для борьбы с микропластиком, который уже обнаружен буквально в каждом уголке нашей планеты и даже внутри наших органов. Второй не менее важной проблемой является поиск новых способов производства пластика, которые не требуют использования пластмасс или сырой нефти, а также ее производных. Увы, это также важно и для снижения нашей зависимости от ископаемого топлива, пишет Science Alert.

Отметим, что в последнее время внимание ученых было привлечено к известной бактерии, которая способна пережевывать пластик, расщепляя пластиковые отходы буквально за считанные часы. Ученые полагают, что работа в этом направлении может быть одним из способов убрать "пластиковый беспорядок", который мы уже устроили по всей планете.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Пластмассовые полимеры представляют собой длинные цепочки повторяющихся субъединиц, которые соединены между собой, а в основе этих цепей чаще всего лежат атомы углерода. Исходя из этого, многие инженеры-химики уловили в этом надежду: растущий уровень углекислого газа в атмосфере Земли можно использовать в качестве ресурса для производства пластмасс. Однако основная проблема заключается в том, что мы не можем улавливать двуокись углерода из атмосферы планеты.

В новом исследовании группа инженеров-химиков из Кореи, похоже, нашла способ решить сразу две эти проблемы. Исследователи предлагают использовать хорошо известную науке бактерию, которая способна буквально поглощать углекислый газ из воздуха и превращать его в полезный биопластик.

В ходе исследования ученые разработали прототип двухкомпонентной системы, которая позволяет преобразовывать СО2 в обычный тип биопластика, а происходит это с помощью бактерии Cupriavidus necator.

Первый этап представляет собой электролизер с помощью которого газообразную двуокись углерода в формиат. Далее он подается в резервуар для брожения, где сталкивается с бактериями. Отметим, что Cupriavidus necator хорошо известны ученым своей способностью синтезировать соединения углерода, например поли-3-гидроксибутират (биоразлагаемый пластик PHB). Бактерии поглощают ферментированное сырье и накапливают гранулы биоразлагаемого PHB, который позже можно извлечь.

Сам раствор циркулирует между реакцией электролиза и резервуаром для брожения с мембраной, которая разделяет две камеры. В результате бактерии изолируются от побочных продуктов реакции электролиза. Исследователи полагают, что если этот процесс будет питаться от возобновляемых источников, то инженерам удастся создать максимально экологичный способ создания биопластика без использования ископаемого топлива. В то же время будет использоваться углекислый газ, а это позволит замедлить глобальное потепление планеты.

Авторы исследования Хенджу Ли и Сан Юп Ли с оптимизмом смотрят на результаты своей работы, ученые полагают, что если им удастся масштабировать свою модель, это поможет изменить способ производства пластмасс. Исследователи провели ряд экспериментов и пришли к выводу, что разработанная ими установка в 20 раз более производительна, чем другие подобные системы.