Tutkijat Dundeen yliopistossa Britanniassa ovat havainneet, että E. coli -bakteeri saattaisi olla avain tehokkaaseen hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin tai kierrätykseen.

Hiilidioksidipäästöjen (CO₂) vähentäminen ilmakehän lämpenemisen pysäyttämiseksi on ihmiskunnan suurin haaste. Se on tavoite, joka muodostaa merkittävän poliittisen ja yhteiskunnallisen kysymyksen, mutta myös teknologisen haasteen.

Tehokas prosessi tavallisella bakteerilla

Uusia keinoja CO₂:n talteenottoon ja varastointiin tarvitaan. Nyt on osoitettu, että normaalisti harmittomalla suolistobakteerilla saattaa olla keskeinen rooli asiassa. Dundeen yliopiston professori Frank Sargent kollegoineen ovat yhdessä paikallisten teollisuuskumppaneiden kanssa kehittäneet prosessin, jossa E. coli -bakteeri toimii hyvin tehokkaana hiilen talteenottajana.

– Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen vaatii monia erilaisia ratkaisuja ja luonto tarjoaa joitakin mielenkiintoisia mahdollisuuksia, sanoo professori Sargent. – Yksisoluisen bakteerit ovat tottuneita elämään äärimmäisissä olosuhteissa ja tuottavat usein kemiallisia reaktioita, joihin kasvit tai eläimet eivät pysty.

– Esimerkiksi E. coli -bakteeri voi elää täysin hapettomissa olosuhteissa, jolloin se tuottaa metallia sisältävää entsyymiä nimeltään ”FHL”. Entsyymi voi muuttaa kaasumaisen hiilidioksidin nestemäiseksi muurahaishapoksi. Tämä voisi antaa mahdollisuuden ottaa hiilidioksidi talteen hallittavaksi materiaaliksi, jota on helppo varastoida, hallita ja jopa käyttää muiden materiaalien raaka-aineena. Ongelma on, että normaalisti muunnosprosessi on hidas ja joskus epäluotettava.

Professori Sargent ryhmineen on kehittänyt prosessin, jossa E. coli -bakteeri toimii hyvin tehokkaana biologisena hiilen talteenottajana. Kun FHL-entsyymiä sisältävät bakteerit pannaan paineistettuun hiilidioksidin ja vedyn sekoitukseen – enimmillään 10 barin paineeseen – havaitaan täydellinen hiilidioksidin muuntuminen muurahaishapoksi. Reaktio tapahtuu nopeasti, muutamassa tunnissa, ja normaalissa huoneenlämmössä.

”Kaikki bakteerit eivät ole pahoja. Muutamat saattavat jopa pelastaa planeetan.”

Ei vain talteenotto vaan varastointi

Ei pelkästään CO₂:n talteenotto, vaan varastointi tai kierrättäminen on keskeinen kysymys. Miljardeja tonneja CO₂:ta päästetään ilmakehään joka vuosi (32,1 Mrd tonnia 2016). Keskeinen kysymys on, mihin se voidaan varastoida, vaikka se saataisiin otettua talteen. Yksi nykyinen ehdotus on pumpata se maan alle tyhjiin öljy- ja kaasukenttiin.

– Löytämämme E. coli -ratkaisu on paitsi mielenkiintoinen hiilen talteenottoratkaisu, se myös muuntaa hiilen vakaaksi ja suhteellisen helposti varastoitavaksi nesteeksi, jatkaa Sargent. – Muurahaishapolla on myös käyttöä teollisuudessa, esimerkiksi karjan rehun säilöntäaineena, saostajana kumiteollisuudessa tai suolan muodossa lentokenttien kiitoratojen jäänpoistajana. Se olisi myös mahdollista kierrättää CO₂:ta muodostaviin biologisiin prosesseihin ja näin muodostaa virtuaalinen jatkumo.

Jouko Lampila | Lähde: Dundeen yliopisto