吃甲烷的微生物提供了一種將排放物轉化為塑料、飼料和燃料的新方法
根據對快速發展的研究的一項新的科學評論，以甲烷為食的微生物可以幫助將最強大的溫室氣體之一轉化為有用的產品，如動物飼料、可生物降解塑料和清潔燃料。該研究重點關注甲烷氧化菌，即消耗甲烷作為碳源和能源供應的細菌群落。研究人員表示，這些微生物可以發揮雙重作用，減少排放，同時將廢氣轉化為有價值的材料。 100 年來，甲烷對全球變暖的影響大約是二氧化碳的 28 倍。仍有大量物質從垃圾填埋場、農業、採礦作業和廢水處理廠逃逸到大氣中。該評論認為，甲烷氧化菌正在成為生物守門人，可以減緩氣候變暖，同時實現低能耗製造途徑。 “我們的工作表明，甲烷氧化菌不再只是環境微生物學的好奇心，它們是低碳未來的戰略生物工具，”山東大學的主要作者Jingrui Deng說。 “如果我們能夠了解和控制這些微生物群落，我們就可以同時減少溫室氣體排放並通過相同的流程製造有用的產品。”甲烷氧化菌自然在富含甲烷的環境中繁衍生息，包括濕地、稻田、森林土壤、湖泊，甚至溫泉。這些微生物依靠專門的酶，在溫和的條件下將甲烷逐步氧化成甲醇、甲醛、甲酸鹽，最後氧化成二氧化碳。研究人員現在正在努力大規模利用這些能力。該審查強調了新的工程方法，例如垃圾填埋場生物覆蓋、礦山和沼氣廠的甲烷剝離生物過濾器以及接種甲烷氧化細菌的廢水系統。在採礦環境中，噴灑含有甲烷氧化菌的超細水霧已被證明可以降低空氣中的甲烷濃度，從而降低排放和爆炸風險。在廢水處理中，一些甲烷氧化菌可以同時去除甲烷和氮化合物。變廢為寶 氣候效益並不總是那麼簡單。作者警告說，甲烷去除有時會增加一氧化二氮的排放，一氧化二氮是一種對變暖影響更大的溫室氣體。一些甲烷氧化菌與其他微生物競爭關鍵金屬，這可能會無意中增加一氧化二氮的釋放。 “設計未來的系統意味著選擇合適的微生物夥伴，這樣我們就能減少甲烷和一氧化二氮，而不是用一種氣體交換另一種氣體，”鄧說。除了排放控制之外，該審查還強調甲烷氧化菌是能夠生產更高價值產品的微型工廠。其中包括甲醇、用於動物飼料的單細胞蛋白和被稱為聚羥基脂肪酸酯的可生物降解塑料。試點系統表明，將甲烷氧化菌固定在椰子殼纖維或改性殼聚醣等材料上可以顯著提高甲醇產量。其他混合微生物培養物可以將沼氣轉化為適合飼料應用的富含蛋白質的生物質。某些甲烷氧化菌還可以在內部以聚合物顆粒的形式儲存碳，隨後將其加工成類似塑料的材料。在優化條件下，一些菌株可以積累一半以上的細胞質量作為這些聚合物。作者表示，高通量細胞分选和合成生物學等先進工具正在加速進展，使科學家能夠針對特定氣候和製造目標設計微生物群落。 “展望未來，甲烷氧化菌正處於氣候緩解、廢物管理和綠色製造的十字路口，”資深作者牛七貴說。 “通過整合應變工程、智能生物反應器設計和嚴格的生命週期評估，我們可以將甲烷從一種負擔轉變為可持續生物製造的基石。”該研究發表在《能源與環境關係》雜誌上。 。 Neetika Walter 擁有十多年的新聞職業生涯，曾與《經濟時報》、ANI 和《印度斯坦時報》合作，報導政治、商業、技術和清潔能源領域。她對當代文化、書籍、詩歌和講故事充滿熱情，為她的寫作帶來了深度和洞察力。當她不追尋故事時，她可能會沉浸在書本中或享受與狗的陪伴。
已发布: 2026-01-24 00:00:00
