微生物一直在饥饿。他们遍布各地,数量众多。我们可能无法用肉眼看到它们,但它们就在土壤、湖泊、海洋,热液喷口,我们的家,甚至在和在我们自己的身体。他们不只是在那里闲逛。他们总是在吃东西。总而言之,它们吃得太多,以至于影响了整个星球的元素循环。
生活在我们星球上的许多微生物尽最大努力保持这些元素循环完美平衡地运行。但事实是,人类干预已经显着改变了其中不止一个的平衡。
这听起来相当严峻?部分确实如此。是时候做出改变了。改变的关键可能在于我们与地球上每个生物体共有的简单特征。一切都需要食物,从最小的蓝鲸到最大的蓝鲸。对于微生物来说,食物几乎可以包括任何东西。有些微生物以苹果为食;有些则以苹果为食。其他人更喜欢乳糖(乳糖)并帮助我们制作酸奶和奶酪;许多许多微生物喜欢的味道。
例如,在清洁污水时,这非常方便。数十亿微生物在废水处理厂愉快地吞噬掉冲进下水道的水中的所有营养物质。这降低了我们生病的风险,并有助于改善地表水质量。非常神奇,对吧?
我们星球上的一些微生物可以将它们的食物转化为我们的燃料。它们也以废物为食。四年来,我一直在研究以一氧化碳为食的产生燃料的微生物,一氧化碳是一种剧毒的易燃气体,除其他外,在。目前,钢铁行业产量约为年产钢20亿吨,一氧化碳占其废气的 20% 至 30%。目前,废弃的一氧化碳被燃烧以产生二氧化碳。它的毒性较小,但仍然相当有害。然而,消耗一氧化碳的微生物可以将这些大量的废气转化为绿色燃料。
小化学家
我在研究期间研究的消耗一氧化碳的微生物博士可以生产乙醇,这是一种已经被混合几十年来一直被用于普通燃料,使其更加环保。
然而,世界上大部分生物乙醇是由。这有引发争论关于优先考虑燃料而不是食物?当世界上很大一部分人口正在挨饿时,我们真的应该使用农作物来为我们的汽车提供动力吗?
幸运的是,我们吃一氧化碳的小朋友可以用废气制造乙醇。我研究了如何推动他们尽可能多的乙醇,尽快。
为了研究这些小微生物,我让它们在称为生物反应器的 3 升玻璃容器中生长。每个生物反应器都含有珍贵的一氧化碳气泡,我的微生物将其用作食物来源。我控制了它们吃一氧化碳的量以及它们生长的速度。我可以添加额外的食物供应,或者比较微生物对一氧化碳突然冲击或连续、稳定的一氧化碳流的反应。通过所有这些控制,我可以测试微生物消耗一氧化碳的能力的极限。
但即使对于以一氧化碳为食的微生物来说,一氧化碳也可能有毒。本质上,这是因为他们无法真正选择是否要吃一氧化碳。一氧化碳是一种恶霸。如果有,他们就必须吃掉它,就像特朗奇布尔小姐强迫可怜的布鲁斯吃一样整个巧克力蛋糕罗尔德·达尔的《玛蒂尔达》中。不过,就像布鲁斯一样,一氧化碳食者的适应力很强。如果他们周围的一氧化碳压力过高,他们就会通过将一氧化碳转化为乙醇来应对。这样做很方便,因为这意味着如果我们让这些微生物在高一氧化碳压力下生长,它们将为我们生产大量乙醇。
这实际上在现实世界中也是可扩展的。一家总部位于美国的公司名为兰扎科技正在大规模工厂中将钢厂废气和其他废物流转化为生物乙醇。所有这一切都成为可能,我们甚至无法用肉眼看到的微小化学家:“用生物学回收碳”,正如 LanzaTech 所说。
微生物很小。但它们可以带来巨大的改变,帮助我们回到一个更加循环的社会,将废物变回价值。是时候加入他们的战斗了。
引文:认识将有毒一氧化碳转化为有价值的生物燃料的微生物(2024 年,10 月 7 日),2024 年 10 月 8 日检索自 https://webbedxp.com/zh-CN/science/jamaal/news/2024-10-microbes-toxic-carbon-monoxy-valuable .html
本文档受版权保护。除出于私人学习或研究目的的公平交易外,未经书面许可不得复制任何部分。所提供的内容仅供参考。