Un estudio innovador ha presentado las notables posibilidades de un microbio que vive en el suelo, Bacillus megaterium, al cambiar el dióxido de carbono (CO₂) en roca fija. Este descubrimiento, realizado por investigadores del Instituto Swiss Federal de Tecnología Lausana (EPFL), enfatiza el potencial de la bacteria para captar efectivamente el carbono y contribuir a reducir las emisiones, en particular de fuentes industriales importantes.
La investigación mostró la eficacia de la bacteria en los entornos de laboratorio bajo presión, donde funcionó en Kolfen que tenía gas CO₂ en presión durante 470 veces que las de las condiciones atmosféricas normales. Impresionante bacillus megaterium logró formar cristales de carbonato de calcio secuestrando más del 94 por ciento del carbono directamente del gas. El investigador principal Dimitrios Terzis enfatizó que esta eficiencia de los materiales a base de carbono más desarrollados que están disponibles actualmente.
Bacillus megaterium es particularmente prometedor para captar la recolección de carbono de código puntual en las instalaciones que generan emisiones sustanciales, como hornos de cemento y plantas de acero. La ruta orgánica que utiliza la bacteria no solo evita venenosa por los productos, sino que también presenta una alternativa sostenible a las tecnologías de captura de carbono existentes.
Utilizado tradicionalmente Bacillus megaterium ureolysis, una ruta que conduce a la producción de amoníaco, un producto no deseado que requiere un tratamiento costoso. Sin embargo, durante la investigación, los científicos notaron que la bacteria estaba cambiando a un enfoque diferente bajo altas concentraciones de CO utilizando la enzima -carbhidasa. Esta enzima ayuda a convertir el dióxido de carbono en bicarbonato, que luego responde con calcio para crear roca fija sin producir amoníaco. Los resultados indicaron una transición clara a este método más limpio, con solo el seis por ciento del carbono en la calcita resultante derivada de la urea, lo que sugiere que el potencial para una reducción significativa de las emisiones de amoníaco.
Las implicaciones de este estudio se extienden a la industria del cemento, conocida como una contribución importante a las emisiones globales de CO₂: un buen 8 por ciento del total, que se traduce cada año en casi tres mil millones de toneladas. Al reemplazar parcialmente el cemento convencional con calcita cultivada bio, este proceso no solo atrapa a Co₂, sino que también crea un producto duradero y estable que es adecuado para la construcción a largo plazo y la cobertura de carbono.
Los estudios piloto realizados en Dinamarca mostraron que el concreto reforzado con calcita microbiana mantuvo más del 98 por ciento de su resistencia a la compresión después de terminar 300 ciclos de congelador-descongelación. Esta sostenibilidad es vital, porque las regulaciones de construcción enfatizan cada vez más la importancia de los materiales de baja emisión con una larga vida útil.
En la escala de la implementación, el startup-Medusoil, que coopera en el estudio, construyó bioractores piloto que entrelazaron Bacillus megaterium en rocas molidas para producir bloques. Este método innovador atrapa diferentes kilos de co₂ por material tratado con el pie cúbico, de modo que el gas se transforma efectivamente en piedra en solo unas pocas horas.
En esfuerzos de investigación paralelos, los científicos de la Universidad de Newcastle han integrado la anhidrasa carbonatada de Bacillus megaterium en un tipo diferente, Bacillus subtilis, que logran una reducción de casi el 80 por ciento en las emisiones de Co₂ durante las pruebas de humo. Este enfoque modular sugiere que los componentes biológicos intercambiables se pueden ajustar en varios hosts microbianos para diferentes aplicaciones industriales.
Los análisis de costos indican que estos sistemas de recolección de carbono microbiano, si están impulsados por fuentes de energía renovable, pueden reducir las emisiones de carbono por una cantidad de menos de $ 50 por tonelada, lo que lo convierte en una alternativa viable a los métodos tradicionales de fregado químico. Además, el calcio que es necesario para las reacciones de los desechos, como mis residuos, concreto o desalinización o desalinización reciclados, se puede aliviar, lo que alivia algunos de los impuestos ambientales asociados con la extracción de materia prima.
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