NOTIZIA IN BREVE
I ricercatori hanno riscritto il controllo genetico della produzione di siderofori nel batterio marino Alteromonas macleodii.
La modifica ha accelerato di 2,6 volte la dissoluzione dell'olivina.
In un sistema pilota con acqua di mare non trattata e oltre 4 kg di olivina sono stati misurati 0,50 g di CO2 rimossa dall'aria al giorno.
PERCHÉ CONTA
L'alterazione accelerata delle rocce è interessante per la rimozione del carbonio, ma la lentezza della dissoluzione ne limita la praticabilità.
Qui il passaggio importante è dalla sola chimica potenziale a un processo biologico continuo con rimozione di CO2 direttamente misurata.
CHE COSA È ORA POSSIBILE
A carbon-removal concept that was constrained by slow mineral weathering was demonstrated as a continuous biological reactor process with kilogram-scale mineral loading and directly measured CO2 removal.
COSA LO HA RESO POSSIBILE
La biologia sintetica ha reso costitutiva la produzione di petrobactina, evitando che il ferro rilasciato dall'olivina spegnesse il processo.
Un reattore minerale continuo ha permesso di lavorare con acqua di mare reale, alimentazione rinnovabile e chilogrammi di minerale.
LA STORIA
L'olivina può trasformare CO2 atmosferica in bicarbonato stabile mentre si dissolve, ma lo fa lentamente. I batteri possono accelerare il processo con siderofori che legano il ferro, anche se la loro regolazione naturale smette di produrli quando il ferro diventa disponibile.
Il team ha modificato Alteromonas macleodii per mantenere attiva la via della petrobactina. Il ceppo ingegnerizzato ha aumentato di 2,6 volte la dissoluzione dell'olivina.
Il sistema è poi stato portato a reattori pilota continui con più di 4 kg di olivina e acqua del porto di Boston non processata. La generazione di alcalinità corrispondeva a 0,50 g di CO2 al giorno rimossa direttamente dall'aria.
L'analisi del ciclo di vita mostra però che il bilancio resta favorevole solo con feedstock a basse emissioni e poco reintegro delle cellule.
COSA SAPPIAMO
La rimozione di CO2 è stata misurata direttamente nel sistema pilota. [1]
Il risultato è peer-reviewed e combina ingegneria genetica, esperimenti continui e analisi del ciclo di vita.
COSA NON SAPPIAMO
Non sappiamo ancora se il processo manterrà prestazioni, sicurezza e bilancio climatico su scala industriale.
Il lavoro non dimostra un deployment in ambiente aperto né un impatto climatico a scala significativa.
COSA SUCCEDE ORA
Aumentare scala e durata dei reattori controllando biofilm, nutrienti e reintegro microbico.
Verificare il bilancio completo di carbonio e l'affidabilità operativa in sistemi pre-commerciali più grandi.
TRACCIA DELLE FONTI
L'ingegnerizzazione di Alteromonas macleodii per produrre siderofori in modo potenziato e costitutivo ha aumentato di 2,6 volte la velocità di dissoluzione dell'olivina.
Reattori continui in scala pilota hanno trattato oltre 4 kg di olivina in acqua di mare non processata e misurato direttamente la rimozione di 0,50 g di CO2 al giorno dall'aria tramite generazione di alcalinità.
L'analisi del ciclo di vita dello studio indica che materie prime rinnovabili e un basso fabbisogno di reintegro delle cellule ingegnerizzate sono condizioni critiche per ottenere rimozione netta di CO2 su scala maggiore.
FONTI
- Engineered bacterial siderophore production accelerates rock weathering for carbon removalApri fonte
PROVE ATTUALI
STUDIO PEER-REVIEWED
COSA CAMBIEREBBE QUESTO?
- Se test indipendenti su scala maggiore mostrassero che energia, feedstock, reintegro cellulare o controllo biologico annullano il bilancio netto di CO2, la rilevanza climatica del processo andrebbe ridimensionata.