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大肠埃希菌可能是有效碳捕集与回收的关键

时间：2022-01-26 08:25:11 来源：

大肠杆菌表现出出色的CO2转化能力

邓迪大学的科学家发现，大肠杆菌可以成为有效捕获，储存或循环利用二氧化碳的方法的关键。

减少二氧化碳排放量以减缓甚至逆转全球变暖被认为是人类最大的挑战。这个目标受到很大的政治和社会障碍，但它仍然是一项技术挑战。

将需要新的捕获和储存二氧化碳的方法。现在，正常无害的肠道细菌已显示出起关键作用的能力。

邓迪大学生命科学学院的弗兰克·萨金特（Frank Sargent）教授及其同事与本地行业合作伙伴英国沙索（Sasol UK）和英根萨有限公司（Ingenza Ltd）合作，开发了一种工艺，使大肠杆菌能够充当非常高效的碳捕获装置。

萨金特教授说：“减少二氧化碳排放量需要一揽子不同的解决方案，自然界提供了一些令人兴奋的选择。微观的单细胞细菌习惯于生活在极端的环境中，并且通常会发生植物和动物无法完成的化学反应。

“例如，大肠杆菌细菌可以在完全没有氧气的情况下生长。当这样做时，它会产生一种特殊的含金属的酶，称为“ FHL”，该酶可以将气态二氧化碳与液态甲酸相互转化。这可以提供将二氧化碳捕获到易于管理，易于存储，控制甚至用于制造其他产品的可管理产品中的机会。问题在于，正常的转换过程缓慢且有时不可靠。

“我们所做的是开发一种使大肠杆菌能够作为非常有效的生物碳捕获装置运行的过程。当将含有FHL酶的细菌置于加压的二氧化碳和氢气混合物（压力高达10个大气压）下时，观察到二氧化碳向甲酸的转化率为100％。该反应在环境温度下迅速进行，历时数小时。

“这可能是生物技术领域的重要突破。应该有可能进一步优化系统，并最终建立一个“微生物细胞工厂”，该工厂可用于清除许多不同行业的二氧化碳。

“并非所有细菌都是有害的。有些人甚至可以拯救地球。”

不仅捕获二氧化碳，而且将其存储或回收也是一个主要问题。每年有数百万吨的二氧化碳被抽入大气。仅在英国，2015年的CO2净排放量为4.04亿吨。一个重要的问题是，即使捕获了它，我们也可以将其放到哪里？目前的建议包括将其地下泵送至空的油气田。

萨金特教授说：“我们发现的大肠杆菌解决方案不仅作为一种碳捕获技术具有吸引力，还将其转化为稳定且相对容易存储的液体。”

“甲酸还具有工业用途，包括牲畜饲料中的防腐剂和抗菌剂，橡胶生产中的凝结剂以及盐形式的机场跑道除冰剂。它也可能被回收利用到产生二氧化碳的生物过程中，形成良性循环。”

出版物：Magali Roger等人，“大肠杆菌有效减少氢依赖性二氧化碳的排放”，《现代生物学》，2018年； doi：10.1016 / j.cub.2017.11.050

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