Биоинженеры из Технического университета Дании придумали, как сократить объем выбросов углекислого газа в строительной отрасли. Генетически модифицированные бактерии улавливают углекислый газ и используют его для создания карбоната кальция — одного из основных элементов цемента.
Для своего производства исследователи использовали гены коралловых полипов. Эти животные строят под водой «огромные здания» — коралловые рифы — известковые структуры, напоминающие по составу цемент. Биоинженеры перенесли гены от этих живых организмов бактериям. Модифицированные микроорганизмы производят фермент, который связывает углекислый газ в карбонат кальция (известняк).
Высокие температуры при нагревании цемента в процессе изготовления приводят к выделению углекислого газа. Только в 2021 году, по оценке авторов исследования, при производстве этого строительного материала в атмосферу было выброшено около 2,9 млрд т углекислого газа. Это около 7% от общего количества выбросов.
Использование бактерий в производстве цемента. Изображение: Technical University of Denmark
Основная идея новой технологии состоит в том, чтобы создать производство замкнутого цикла. Инженеры предлагают использовать биореактор, который будет улавливать углекислый газ, выделяющийся при нагревании и преобразовывать его в известняк. Готовый материал можно будет снова использовать для производства цемента.
Пока исследователи испытали свою технологию только в лаборатории. Для масштабирования производства потребуется повысить устойчивость бактерий для промышленного применения и модифицировать производство цемента. Технология предъявляет особые требования к биореактору, объясняют биоинженеры. Модифицированные бактерии, как и кораллы, работают в жидкой среде, а готовый материал — твердый. Поэтому при проектировании реактора нужно создать метод простой транспортировки готового карбоната кальция из биореактора.
