哈佛大學研究:基改細菌可將二氧化碳轉換成燃料,效率比植物好 10 倍

作者 | 發布日期 2016 年 06 月 02 日 8:38 | 分類 生態保育 , 生物科技 , 能源科技 follow us in feedly
University of Chicago

一項哈佛大學最新研究指出,利用基因工程技術,讓細菌可以吸收空氣中的二氧化碳轉換成燃料,可用來替代柴油,能源轉換效率更比植物光合作用高 10 倍。



合成氫氣、二氧化碳產生醇醚燃料

「我們做出的是異丙醇、異丁醇和異戊醇。」身為研究領導人的哈佛教授諾塞拉(Daniel G. Nocera,見首圖),在芝加哥能源政策機構的演講中解釋,「這些是可以直接燃燒的酒精燃料,由分離自水的氫氣,以及細菌呼吸的二氧化碳而來。」

諾塞拉在 2011 年曾發表一款人工葉,透過光合作用可將水分離為氫氣和氧氣,在當時造成轟動。然而,雖然氫氣是一種乾淨燃料,不過適用氫氣的能源基礎建設尚未普及,因此 Nocera 將研究重點從人工葉轉向基因改造細菌。做為研究核心的基改細菌名為 Ralston eutropha,可將人工葉產生的氫氣和二氧化碳轉換為細胞內儲存和傳遞化學能的 ATP(三磷酸腺苷),並將 ATP 轉換為酒精燃料後排出體外。

諾塞拉指出,植物透過光合作用可產生作為燃料的生物質(biomass),其轉換效率約為 1%,並將所有產生能源用來維繫生命;相較之下,基改細菌對生物質的轉換率約為 10.6%,對酒精燃料的轉換率則為 6.4%,其中,酒精可直接燃燒,生物質則可繼續加工為燃料。

 

非二氧化碳過多解方

「我可讓這些細菌指數成長,它們以氫氣為食、呼吸二氧化碳,並不斷繁殖,最終會出現指數成長曲線。」諾塞拉指出,一公升活化的 Nocera 細菌,一天可轉換 500 公升的二氧化碳,意即細菌每產生一度(千瓦小時)能源,會移除大氣中 237 公升的二氧化碳。

不過他也提醒,這方法並無法有效解決大氣中排放過多的二氧化碳,「當我把二氧化碳從空氣中拿出來,你燃燒時又會將二氧化碳排放回去,這是碳平衡。」儘管如此,此方法卻可協助保存快速消耗的化石燃料。這份研究報告將於《科學》期刊發表。

(本文由 數位時代 授權轉載;首圖來源:University of Chicago) 

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