Глибоко під землею в Блек-Хіллз у Південній Дакоті живе бактерія, яка здатна в екстремальних умовах швидко перетворювати вуглекислий газ (CO2) на твердий мінерал. Якщо вчені з’ясують, як використовувати ці дивні мікроби, вони зможуть запропонувати новий спосіб уловлювання парникових газів у виснажених запасах викопного палива.
Дослідники з Soeder Geoscience LLC та Гірничо-технологічної школи Південної Дакоти нещодавно вирушили на пошуки вуглецевих мікробів, які можуть впоратися з високими температурами і тиском, що спостерігаються під нафтовим родовищем.
Їм вдалося виявити трьох перспективних кандидатів. Одним з них виявився вид бактерій Bacillus, що знаходиться на глибині 1250 метрів під землею в найглибшій підземній лабораторії США – Санфордському підземному дослідницькому центрі в Блек-Хіллз, що в Південній Дакоті.
Двома іншими видами були Geobacillus, який також пристосований до високої температури і тиску, і Persephonella marina, “гіпертермофіл”, що мешкає в гідротермальних джерелах Тихого океану і може витримувати температуру до 110°C (230°F), солоність морської води і високий тиск.
Над бактеріями було проведено низку лабораторних експериментів, в ході яких вони піддавалися впливу екстремальних тисків, температур і кислотності.
Попередні результати показали, що оптимальні умови для утворення кристалів кальциту з CO2 у 500 разів перевищують тиск на рівні моря при температурі 80°C (178°F). За таких екстремальних умов бактерії можуть перетворити CO2 на кристали карбонату протягом 10 днів.
Бактерії здійснили цей подвиг завдяки ферменту під назвою карбоангідраза, який каталізує реакцію між CO2 і водою.
Порожнечі, що залишаються після виснаження нафтових і газових родовищ, є ідеальним місцем для зберігання уловленого CO2, тим самим запобігаючи його потраплянню в атмосферу Землі, де він діє як парниковий газ і спричиняє зміну клімату.
Оскільки ці бактерії можуть творити свою магію в суворих умовах виснажених нафтових і газових родовищ, це відкриває можливість ін’єкції їх у підземні порожнечі та постійного уловлювання CO2.
Крім того, тверді карбонати можуть ефективно працювати як “пробка”, що зупиняє витік залишкових рідин і газу з покинутих нафтових свердловин.
Хоча багато з цього поки що є гіпотетичним, досягнення в технології уловлювання вуглецю, подібні до цієї, можуть стати безцінним інструментом у боротьбі з кліматичною кризою.
Звичайно, можливість уловлювання вуглецю не повинна заперечувати нагальну потребу зменшити спалювання викопного палива: немає сенсу мити підлогу, коли ванна все ще переповнена.
Дослідження було представлено на конференції Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско наприкінці минулого року.
