Według raportu zamieszczonego na stronie internetowej Le Monde z 27 marca, eksperci biotechnologii wykorzystują dwutlenek węgla jako gaz cieplarniany do produkcji bioplastików.Zespół kierowany przez Li Xiangye i Li Xianzhu z Koreańskiej Akademii Nauki i Technologii poinformował w czasopiśmie Journal of the National Academy of Sciences, że poliester wyprodukowany tą technologią jest kompatybilny z tkankami biologicznymi i może ulegać biodegradacji.

„Jeżeli fabryka biotechnologii opiera się na energii odnawialnej do wytwarzania energii elektrycznej, produkcja tworzyw sztucznych jest neutralna dla klimatu”.„Wykorzystanie energii odnawialnej do przekształcania dwutlenku węgla wytwarzanego przez ludzi w produkty o wartości dodanej w celu osiągnięcia zrównoważonego obiegu węgla spotkało się z powszechną uwagą” – napisali naukowcy

Wiadomo, że bakterie żarłoczne miedzi mogą wytwarzać polihydroksymaślan (PHB).Poprzednie plony były jednak niewielkie.Zespół badawczy odkrył teraz, że elektrochemiczna konwersja dwutlenku węgla i produkcja PHB w dwóch oddzielnych pojemnikach może zoptymalizować ten proces biotechnologiczny.

W pojemniku dwutlenek węgla jest redukowany do kwasu mrówkowego na gazowej elektrodzie dyfuzyjnej.Jednak proces ten generuje prądy elektryczne oraz tlenki i azotki, które są szkodliwe dla komórek bakteryjnych.Naukowcy stworzyli lepsze warunki wzrostu bakterii, przenosząc jej fermentację do innego pojemnika.Jednak z tego powodu muszą opracować elektrolit, który może zarówno reagować elektrochemicznie z dwutlenkiem węgla, jak i umożliwiać komórkom bakteryjnym masową produkcję biotworzyw.

Zespołowi udało się opracować taki elektrolit, że udało się ustalić cykl, w którym kwas mrówkowy był w sposób ciągły generowany w zbiorniku urządzenia do elektrolizy dwutlenku węgla i wpływał do zbiornika fermentacyjnego wraz z elektrolitem, jednocześnie odfiltrowując szkodliwe dla bakterii substancje .W naczyniu fermentacyjnym bakterie wykorzystują kwas mrówkowy jako źródło pożywienia do produkcji PHB, który stale gromadzi się w komórkach bakteryjnych.Eksperci biotechnologii osiągnęli produkcję PHB odpowiadającą 83% masy stałych składników bakteryjnych.

Bakterie owadobójcze miedziożerne usunięte z naczynia fermentacyjnego zostaną zastąpione nowo wyhodowanymi bakteriami.Po odfiltrowaniu komórek bakteryjnych elektrolit spłynie również z powrotem do pojemnika urządzenia do elektrolizy dwutlenku węgla.

Autor badania napisał: „Ta praca zapewnia niezwykłą strategię ograniczania emisji dwutlenku węgla i produkcji przyjaznych dla środowiska bioplastików”.Proces przebiega stabilnie od 18 dni, a stężenia kwasu mrówkowego i PHB stale się nie zmieniają.Dlatego naukowcy uważają, że mogą rozszerzyć proces na komercyjną skalę produkcji PHB.