Ученые заставили микробов превращать метан в электричество
Перерабатывающая метан архея M. acetivorans. Изображение сделано при помощи трансмиссионного электронного микроскопа
© Thomas Wood, Penn State
Биотехнологи намерены разработать метод производства электроэнергии из метана при помощи микробных топливных ячеек, которые можно будет использовать прямо рядом со скважинами, откуда добывают газ. Таким образом ученые хотят избавиться от необходимости использовать длинные трубопроводы. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
«В данный момент мы транспортируем метан по трубопроводам, — говорит Томас Вуд, профессор химической инженерии в Университете штата Пенсильвания. — При таком способе доставки часть метана уходит в атмосферу. Невозможно устранить потери, но мы можем сократить их вдвое, если не будем использовать такие длинные трубопроводы».
Ученые давно пытаются научиться перерабатывать метан при помощи бактерий. Однако это осложнено тем, что подходящие организмы живут глубоко под водой, и попытки разводить их в лаборатории пока не увенчались успехом. «Мы знаем о бактериях, производящих усваивающие метан энзимы. Мы не можем их выращивать, но мы заглянули в геном обитающих на дне Черного моря микробов и вывели нужный штамм».
Используя методы синтетической биологии, ученые создали сообщество из трех различных прокариотов, производящее электричество из метана. Архея Methanosarcina acetivorans усваивает метан и производит ацетаты, электроны и захватывающие электроны энзимы. Группа бактерий, живущих в осадках в очистных сооружениях, производят переносящие электроны вещества. Бактерии рода Geobacter поглощают производимые археями с синтетическим геномом ацетаты. В результате такое сообщество производит ощутимое количество электричества, однако оно пока еще в 1000 раз меньше, чем получается в топливных ячейках на метиловом спирте.