Mikrobi su gladni, sve vreme. Žive svuda, u ogromnom broju. Možda ih ne vidimo golim okom, ali oni su u zemljištu, jezerima, okeanima, hidrotermalnim otvorima, našim domovima, pa čak iu našim telima. I ne druže se samo tamo. Uvek jedu. Sve u svemu, jedu toliko da utiču na elementarne cikluse cele planete.
Mnogi mikrobi koji žive na našoj planeti daju sve od sebe da ovi elementarni ciklusi rade u savršenoj ravnoteži. Činjenica je, međutim, da su ljudske intervencije značajno pomerile ravnotežu više od jedne od njih.
To zvuči prilično mračno – a delimično i jeste. Vreme je za promenu. Ključ promene možda leži u jednostavnoj osobini koju delimo sa svakim živim organizmom na Zemlji. Hrana je potrebna svemu, od mikroskopski malih do najvećih plavih kitova. Za mikrobe, hrana može uključivati skoro sve. Neki mikrobi se hrane jabukama; drugi više vole mlečne šećere (laktozu) i pomažu nam da napravimo jogurt i sir; i mnogi, mnogi mikrobi vole ukus otpada.
Ovo je izuzetno zgodno kada je u pitanju čišćenje naše kanalizacione vode, na primer. Milijarde mikroba u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda sa zadovoljstvom gutaju sve hranljive materije u vodi koja se ispušta u naše odvode. Ovo smanjuje rizik da se razbolimo i pomaže u poboljšanju kvaliteta površinske vode. Prilično neverovatno, zar ne?
Neki mikrobi na našoj planeti mogu svoju hranu pretvoriti u naše gorivo. I oni se hrane otpadom. Četiri godine sam proučavao mikrobe koji proizvode gorivo i koji jedu ugljen monoksid — veoma toksičan, zapaljiv gas koji se, između ostalog, stvara tokom proizvodnje čelika. Trenutno, industrija čelika proizvodi oko 2 milijarde tona čelika godišnje, a ugljen monoksid čini između 20% i 30% njihovih otpadnih gasova. Taj otpadni ugljen-monoksid se trenutno sagoreva da bi se proizveo ugljen-dioksid. Manje je toksičan, ali i dalje prilično štetan. Međutim, mikrobi koji troše ugljen monoksid mogli bi da pretvore ove ogromne količine otpadnog gasa u zeleno gorivo.
Mikrobi koji troše ugljen monoksid koje sam proučavao tokom doktorata. može da proizvede etanol, biogorivo koje je već nekoliko decenija mešano u normalna goriva da bi ih učinilo malo zelenijim.
Međutim, većina svetskog bioetanola se proizvodi iz prehrambenih useva. Ovo je izazvalo debatu o davanju prioriteta gorivu u odnosu na hranu — da li zaista treba da koristimo useve za pogon naših automobila, kada značajan deo svetske populacije gladuje?
Srećom, naši mali prijatelji koji jedu ugljen monoksid mogu da naprave etanol iz otpadnih gasova. Istraživao sam kako da ih nateram da naprave što je moguće više etanola, što je brže moguće.
Da bih proučavao ove male mikrobe, pustio sam ih da rastu u staklenim posudama od 3 litra zvanim bioreaktori. Svaki bioreaktor je sadržavao mehuriće dragocenog ugljen monoksida koje moji mikrobi koriste kao izvor hrane. Kontrolisao sam koliko ugljen monoksida mogu da pojedu i koliko brzo rastu. Mogao bih da dodam dodatne zalihe hrane ili da uporedim kako su mikrobi reagovali na iznenadne udare ugljen monoksida ili njegov kontinuirani, stabilni tok. Uz svu ovu kontrolu, mogao sam da testiram granice svojih mikroba da jedu ugljen monoksid.
Ali čak i za mikrobe koji jedu ugljen monoksid, ugljen monoksid može biti toksičan. U suštini, to je zato što ne mogu da biraju da li žele da jedu ugljen monoksid ili ne. Ugljen monoksid je vrsta siledžija. Ako je tamo, moraju da je pojedu, baš kao što gospođica Trančbul primorava jadnog Brusa da pojede celu čokoladnu tortu u „Matildi“ Roalda Dala. Slično kao i Bruce, oni koji jedu ugljen monoksid su otporni. Ako pritisak ugljen-monoksida oko njih postane previsok, oni se bave time pretvaranjem ugljen-monoksida u etanol. Pogodno, jer to znači da ako pustimo ove mikrobe da rastu pri visokim pritiscima ugljen monoksida, oni će za nas proizvoditi mnogo etanola.
Ovo je zapravo skalabilno i u stvarnom svetu. Kompanija sa sedištem u SAD pod nazivom LanzaTech pretvara otpadni gas i druge tokove otpada iz čeličane u bioetanol u fabrikama punog opsega. Sve to omogućavaju mikrobi, mali mali hemičari koje ne možemo ni da vidimo golim okom: „Recikliranje ugljenika biologijom“, kako navodi LanzaTech.
Mikrobi su mali. Ali oni mogu uticati na ogromne promene i pomoći nam da se vratimo ka kružnijem društvu koje otpad pretvara u vrednost. Vreme je da im se pridružite u borbi.
Obezbeđuje The Conversation
Ovaj članak je ponovo objavljen iz The Conversation pod licencom Creative Commons. Pročitajte originalni članak.
Istražite dalje
