Na to upućuje novo istraživanje koje donosi inovativan pristup proizvodnji hemikalija na održiviji način.
Naučnici su razvili postupak koji kombinuje prirodne procese fermentacije u bakterijama s metalnom katalizom, čime se iz otpada hrane mogu dobiti vrijedni hemijski spojevi. Prema njihovim izračunima, riječ je o procesu koji može imati čak i negativan karbonski otisak, što bi moglo označiti važan korak prema ekološki prihvatljivijoj hemijskoj proizvodnji.
U središtu istraživanja nalazi se hidrogenacija, jedna od najčešćih hemijskih reakcija koja se koristi u proizvodnji hrane, plastike i lijekova. Problem je što se vodik (hidrogen) potreban za taj proces danas uglavnom dobiva iz fosilnih goriva, kroz energetski zahtjevnu metodu koja pritom stvara velike količine ugljikdioksida.
Kako bi pronašli alternativu, istraživači su se okrenuli prirodi. Određene bakterije, poput E. coli, mogu proizvoditi vodik u uslovima bez kisika. Naučnici su uspjeli povezati taj biološki proces s metalnim katalizatorom, koji omogućava da se proizvedeni vodik odmah iskoristi u hemijskoj reakciji.
Kako su to uspjeli?
U eksperimentu su bakterije uzgajane u kontrolisanim uslovima, uz dodatak katalizatora, a rezultat je bio vrlo efikasan – postignut je visok prinos željenog hemijskog proizvoda. Ključ uspjeha bio je pronaći ravnotežu između aktivnosti bakterija i djelovanja katalizatora, bez narušavanja biološkog sistema.
Kako bi proces učinili još održivijim, naučnici su umjesto čiste glukoze koristili otpad od hljeba. Uz pomoć enzima, složeni ugljikohidrati iz krušnih mrvica razgrađeni su u jednostavne šećere koje bakterije mogu iskoristiti za proizvodnju vodika. Time su praktično pretvorili otpadnu hranu u vrijedan energetski resurs, piše LiveScience.
Dodatni iskorak napravljen je genetičkim modificiranjem bakterija, koje su zatim same proizvodile potrebne hemijske spojeve unutar ćelije. Na taj način cijeli proces postaje još efikasniji i fleksibilniji.
Zapanjujući rezultati
Rezultati pokazuju da korištenje biološki proizvedenog vodika može značajno smanjiti emisije stakleničkih plinova u poređenju s klasičnim metodama. U slučaju korištenja krušnih mrvica, smanjenje je toliko veliko da proces postiže negativan karbonski otisak.
Iako tehnologija još nije spremna za široku industrijsku primjenu, naučnici vjeruju da bi daljnjim razvojem mogla postati važan dio buduće održive hemijske industrije.
Saznajte sve o najvažnijim vijestima i događajima, čitajte na Google News.