Како микробите што јадат масло може да ја револуционизираат енергетската транзиција [Видео]

Како што може да потврди секој љубител на леб од квасец, корисни микроби живеат насекаде околу нас. Проценките сугерираат дека Земјата пристаништа дури трилион микробни видови. Многумина ни го подобруваат животот, овозможувајќи ни да правиме сè, од ферментирање храна до синтетизирање на човечки инсулин.

Тие можности го привлекоа вниманието на Тара Карими, академски истражувач специјализиран за биолошки инспирирани технологии. Нејзиниот брат, Моџи Карими, работел со компанија која сакала да секвенционира ДНК на микробите кои живеат во нафтените и гасните бунари. И двајцата браќа и сестри Карими беа страсни за одржливост; кога нивните професионални животи се вкрстиле, тие почнале да размислуваат за начините на кои нивното знаење за науката и технологијата може да помогне да се сменат климатските промени.

На крајот, нивната соработка доведе до Cemvita Factory, биотехнолошки стартап што го основаа во 2017 година. Денес, нивниот фокус е да ја донесат биотехнологијата во енергетската транзиција со апликации како што се искористување на микроскопски организми за претворање на јаглерод диоксид во нешто друго, екстракција на литиум од глина или празник на нафтата, што би било од огромна корист во глобалните напори за декарбонизација.

Собирање на микробна војска

Екстракцијата на нафта е инхерентно опаѓачки процес. Како што се произведува повеќе масло, подземниот притисок опаѓа и типично е да се остави 20% до 50% од маслото неповратно. Cemvita ги виде овие резервоари во последната фаза како идеални за тестирање на ефектот на микробите врз јаглеводородите, а нејзиниот мултидисциплинарен тим имаше идеја да бара микроби кои го трансформираат преостанатото масло во друг корисен производ.

Процесот вклучува скрининг на низа микроби за да се види што би можеле да направат и да се идентификува кои би можеле да се прилагодат и да преживеат во нафтено поле. За време на процесот, тие пронајдоа вид на микроби кои можат да произведуваат водород додека консумираат масло. Моџи, извршниот директор на Cemvita, сфатил дека овие микроби можеби ќе можат да изведат изразито модерен облик на алхемија - претворајќи го црното злато во она што тој го нарече „златен водород“.

„Нашиот тим сака откривање. Тоа е убавината на истражувањето: почнувате со решавање на еден предизвик, а потоа откривате нешто поголемо“.

Нарушување на енергетската транзиција

Откритието на водородот не беше случајно. Основната мисија на Cemvita е да учи од природата и да развива технологии кои работат во хармонија со неа. „Нашиот тим сака откривање“, вели Тара, директор на CTO на Cemvita. „Тоа е убавината на истражувањето: започнувате со решавање на еден предизвик, а потоа откривате нешто поголемо“.

Свесноста за микробите кои ги вари јаглеводородите не е нова. Тие одиграа клучна улога во ограничување на еколошката штета на истекувањето на нафтата на Ексон Валдез во 1980-тите и варење мешавината на сурова нафта и природен гас што истекува од бунарот Макондо на BP во 2010 година. Во лабораторијата, тимот на Cemvita ги тестираше братучедите на тие микроби за да пронајдат соеви доволно издржливи за да преживеат во анаеробните подземни средини каде што научниците сакаа да ги испратат .

„Откако ги проверивме тие кутии, почувствувавме дека имаме шанса да произведеме водород по цена од помалку од еден долар за килограм“, вели Моџи. Тие економии би го ставиле златниот водород на Cemvita на исто ниво со водородот произведен од природен гас. За да го ставиме тој подвиг во перспектива, во 2021 година американското Министерство за енергетика го лансираше Водороден истрел— иницијатива која има за цел да ја достигне цената за долар за килограм во рок од една деценија.

Привлечен пат до развој

Како и секоја нова технологија, широкото усвојување на решението на Cemvita ќе бара доверба од потенцијалните инвеститори и партнери. Mitsubishi Heavy Industries инвестираше во компанијата како дел од нејзиниот стратешки фокус на идентификување и забрзување на можностите за декарбонизација. „Развивањето и отстранувањето на ризикот од иновативните технологии кои ќе ја катализираат енергетската транзиција е главен фокус за нас, особено во однос на развојот на синџири на вредност на јаглерод и водород“, вели Рики Сакаи, виш потпретседател за инвестиции и развој на бизнисот во Mitsubishi Heavy Industries. Америка.

„Подземното биопроизводство може да заврши со генерирање на сосема нова индустрија за истражување и производство на водород“.

Компаниите за нафта и гас имаат силни стимулации за партнерство со Cemvita. Отворените бунари и искористените нафтени полиња целите на Cemvita за тестирање на терен се во суштина обврски за компаниите за истражување и производство. Претворањето на преостанатата нафта во водород нуди начин да се продолжи животот на бунарите што се отпишани.

„Конвенционалните бунари дупчени во порозни формации од песочник и варовник помеѓу 1920-тите и 1990-тите често имаат 20% до 50% од нивните јаглеводороди сè уште на место“, вели Моџи. „Сметаме дека тоа е извор на навистина евтини суровини што би можеле да ги користиме“.

Во следната година или нешто повеќе, фабриката „Цемвита“ ќе бара џебови што би можеле да дадат од 30 до 50 тони дневно златен водород што ќе бидат потребни за да биде комерцијално исплатлив на денешниот пазар. Компанијата проценува дека тие комерцијални поставки би можеле да работат 10 до 15 години пред да ги исцрпат постојните резервоари. И само во САД, проценува дека повеќе од 100,000 бунари ги исполнуваат неговите првични критериуми.

Како што се развива економијата на водородот, може да стане поекономично да се чува нафтата во земјата и да се остават микробите да ја претворат во водород отколку да ја испумпуваат. „Подземното биопроизводство може да заврши со генерирање на сосема нова индустрија за истражување и производство на водород“, вели Моџи. „Треба само да влеземе во вратата и да ја отвориме“.

Поврзани со содржината

Инвестициски лекции од енергетски технички извидник

Совет за млади инженери: Внимавајте на големата слика

Електричните возила создаваат брза лента за системи за складирање енергија