10-01-2018 08:29 | Door: Joyce de Thouars

Onderzoekers van de University of Dundee in het Verenigd Koninkrijk hebben ontdekt dat E. coli-bacteriën goed CO2 kunnen omzetten. De bacteriën, die van nature in de darmen van dieren en mensen voorkomen, converteren de CO2 tot mierenzuur.

Het verminderen van de CO2-uitstoot vormt een grote uitdaging – zowel politiek, maatschappelijk als technologisch. De Nederlandse overheid streeft naar een CO2-reductie van 49 procent in 2030. Dat betekent dat de uitstoot van broeikasgassen dan met 56 megaton zou moeten zijn verminderd.

CO2-afvang en -opslag

Niet alleen het afvangen, maar ook het opslaan en recyclen van CO2 is een issue. Onderzoekers hebben nu aangetoond dat onschadelijke darmbacteriën hier een sleutelrol bij kunnen spelen. Onder leiding van professor Frank Sargent van de School of Life Sciences, University of Dundee is een proces ontwikkeld, waarbij E. coli-bacteriën efficiënt kunnen worden ingezet om CO2 om te zetten. Chemie- en energiebedrijf Sasol UK en biotech firma Ingenza zijn bij het onderzoek betrokken.

"Niet alle bacteriën zijn slecht, sommigen redden misschien zelfs de planeet"

“Het verlagen van de CO2-uitstoot vraagt om verschillende oplossingen en de natuur biedt een aantal interessante opties”, meldt professor Sargent in het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology.

De microscopische eencellige bacteriën zijn gewend om in extreme omgevingen te leven en vertonen chemische reacties waar planten en dieren niet toe in staat zijn. De E. coli-bacterie kan bijvoorbeeld zonder zuurstof groeien.In deze omstandigheid maakt de bacterie een speciaal enzym aan, genaamd FHL, dat metaal bevat. Dit enzym kan gasvormige CO2 uitwisselen met mierenzuur.

Kijk ook: Video: consortium schaalt duurzame productie mierenzuur uit CO2 op

“Het proces biedt een mogelijkheid om CO2 om te zetten in een product dat makkelijk opgeslagen, beheerst en zelfs gerecycled kan worden. Het probleem is echter dat het normale proces langzaam en soms onbetrouwbaar is”, legt Sargent uit.

Innovatie

Daarom hebben de onderzoekers een proces ontwikkeld dat de E. coli-bacterie in staat stelt om op een efficiënte wijze CO2 om te zetten. “Wanneer de bacteriën die het FHL-enzym bevatten bij onder druk staande CO2- en waterstofgasmengsels worden geplaatst, vindt een 100 procent conversie van CO2 naar mierenzuur plaats”, licht Sargent toe. De reactie voltrekt zich binnen een paar uur bij omgevingstemperatuur.

"Microbiële celfabriek" om CO2 van de industrie op te ruimen

Het mierenzuur is een stabiele vloeistof, dat makkelijk opgeslagen kan worden. Het kan ook industrieel toegepast worden als bijvoorbeeld conserveermiddel en als coagulatiemiddel in de productie van rubber.

Volgens Sargent is het mogelijk een belangrijke doorbraak voor de biotechnologie. “Het zou mogelijk moeten zijn om het systeem nog verder te optimaliseren en uiteindelijk een ‘microbiële celfabriek’ te ontwikkelen, die kan worden gebruikt om CO2 uit verschillende soorten industrieën op te ruimen”, blikt Sargent vooruit.

Bron: University of Dundee | Foto: Adobe Stock