علماء أمريكيون يتوصلون لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كحول

وقد نشروا نتائج دراستهم في مجلة  Nature Biotechnology العلمية.

وجاء في مقال نشره العلماء في المجلة:" تنتج الآن المواد الكيميائية الصناعية العديدة من المواد العضوية، لكن يمكن الحصول عليها كذلك عن طريق التخمير. لقد أظهرنا طريقة بسيطة لإنتاج الأسيتون والأيزوبروبانول من العوادم الصناعية، وكذلك من مزيج يضم أول أكسيد الكربون والهيدروجين".

وقام علماء التكنولوجيا الحيوية بقيادة مايكل جيويت، الأستاذ في جامعة شرق الغرب في إيفانستون الأمريكية، بتخليق نوع جديد من الميكروبات القادرة على استخراج ثاني أكسيد الكربون من البيئة وتحويله إلى الأسيتون والأيزوبروبانول. وتستخدم كلتا المادتين في الصناعة، بما في ذلك لإنتاج المذيبات والمطهرات. وأخذ العلماء البكتيريا المعوية  Clostridium autoethanogenum كأساس للحصول على مثل هذه الميكروبات، وإنها قادرة على تحويل أول أكسيد الكربون إلى كحول إيثيلي.

ولفتت تلك الميزة انتباه العلماء الذين يطوّرون تكنولوجيات إتلاف النفايات الصناعية. وافترض، مايكل جيويت وزملاؤه أنه يمكن تعديل جينوم هذا النوع من البكتيريا  كيلا يمتص أول أكسيد الكربون فحسب بل وثاني أكسيد الكربون، ويحوّلهما إلى مواد عضوية معقدة، ولا يتطلب الأمر عند ذلك استهلاك الطاقة والمواد الغذائية الخارجية.

وحلل العلماء جميع الإنزيمات البكتيرية المعروفة وقاموا بتجميع نوع من "الناقل" الكيميائي الحيوي منها، والذي حوّل جزيئات ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين إلى جزيئات من مادتين عضويتين في وقت واحد، وهما مادتا الأسيتون والأيزوبروبانول.

وبعد اختبار عمل هذه السلسلة من الإنزيمات في أنبوب اختباري، تم إدخال الجينات المرتبطة بها في الحمض النووي لبكتيريا "كلوستريديا".

واختبر العلماء عمل هذه البكتيريا باستخدام مفاعل حيوي، قاموا بتوصيله بأنبوب العادم في إحدى مصانع الحديد والصلب الأمريكية. وأظهرت الدراسات اللاحقة أن البكتيريا امتصت بشكل فعال أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وحوّلتهما إلى الأسيتون والكحول على مدى أكثر من 3 أسابيع.

ووفقا للباحثين، فإن الميكروبات التي صنعوها تتفوق بمقدار مئات الأضعاف على سلالات البكتيريا الأخرى من حيث الكفاءة والإنتاجية، الأمر الذي سيسمح باستخدامها  للحد من انبعاثات المؤسسات الصناعية وإنتاج الأسيتون والأيزوبروبانول الصديقين للبيئة.