تقنية جديدة لتحويل ثاني أكسيد الكربون لمستحضرات قيمة

في خطوة قد تساعد من تخفيف نسب التلوث الناتج عن غاز ثاني أكسيد الكربون، ونشر باحثون ورقة علمية في مجلة ”نيتشر بايوتكنولوجي“، تضمنت مشروعهم الرامي لتعديل سلالة بكتيرية قادرة على تفكيك نفايات ثاني أكسيد الكربون وتحويلها إلى أسيتون وأيزوبروبانول.

وتنبع أهمية الدراسة، التي أشرفت عليها جامعة نورث ويسترن وشركة لانزاتك الأمريكية، من نجاح البكتيريا في تخمير الغاز، ليكون لها دور فعال في إزالة الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي دون استعمال الوقود الأحفوري.

ومعلوم أن للبكتيريا دوراً مهماً في عملية التخمير وإنتاج عدد من المواد الغذائية، ومنها تفكيك السكر أو اللاكتوز وتحويلهما إلى زبادي.

وتفيد العملية، في حال تبنيها على نطاق واسع، بتوليد مادة الأسيتون والأيزوبروبانول، ما يؤدي إلى تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 160%، وفقا للدراسة.

ونقل موقع ”سايتيك ديلي“، عن مايكل جيويت، أستاذ الكيمياء والهندسة الحيوية من جامعة نورث ويسترن، وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، أن ”أزمة المناخ المتسارعة بالتوازي مع النمو السكاني السريع، تمثل أحد أكثر التحديات إلحاحا أمام البشرية، وكلاهما مرتبط بالانبعاث المستمر لثاني أكسيد الكربون وتراكمه في محيطنا الحيوي“.

وقال جيويت: ”من خلال استغلال علم الأحياء على أساس مستدام ومتجدد، أصبحنا قادرين على الاستفادة من ثاني أكسيد الكربون المتاح لتطوير قطاع الاقتصاد الحيوي“.

ويدخل الأسيتون والأيزوبروبانول على نطاق واسع في صناعات كثيرة، مثل المطهرات والمعقمات.

كما أن الأيزوبروبانول معتمد من منظمة الصحة العالمية كإحدى وسائل التطهير المعتمدة لقتل فايروس كوفيد-19.

في حين أن الأسيتون يُستعمل مذيبا لمواد بلاستيكية وألياف صناعية عدة، ويدخل في صناعة أدوات التنظيف ومزيل طلاء الأظافر، في سوق عالمي يتجاوز 10 مليارات دولار.

ولأن إنتاج هذين المركبين يحتاج إلى استعمال الوقود الأحفوري وإطلاق مزيد من الغازات الدفيئة، طور الباحثون عملية تخمير غاز جديدة لتصنيع هذه المواد بطريقة مُستدامة.

واستعمل الباحثون سلالة بكتيريا لاهوائية، تدعى كلوستريديوم أوتوايثانوغينوم، صنعتها لانزاتيك، ثم استخدموا أدوات البيولوجيا التركيبية لإعادة برمجة البكتيريا لتخمير ثاني أكسيد الكربون ولإنتاج الأسيتون والأيزوبروبانول.

ويأمل الباحثون في نقل مشروعهم إلى المستوى الصناعي، وتطبيق التقنية الجديدة في عمليات مبسطة لتوليد مواد كيميائية قيمة، تجنبنا في الوقت ذاته عواقب بيئية كارثية.