כיצד חיידקים אוכלי שמן יכולים לחולל מהפכה במעבר האנרגיה [וידאו]

כפי שיכול להעיד כל חובב לחם מחמצת, חיידקים מועילים חיים מסביבנו. ההערכות מצביעות על נמלי כדור הארץ עד טריליון מינים מיקרוביאליים. רבים עושים את חיינו טובים יותר, ומאפשרים לנו לעשות הכל, החל מתסיסת מזון ועד סינתזה של אינסולין אנושי.

האפשרויות הללו משכו את תשומת לבה של טרה קארימי, חוקרת אקדמית המתמחה בטכנולוגיות בהשראה ביולוגית. אחיה, מוג'י קארימי, עבד עם חברה שרצתה לרצף את ה-DNA של חיידקים החיים בבארות נפט וגז. שני האחים של קארימי היו נלהבים לגבי קיימות; כאשר חייהם המקצועיים הצטלבו, הם התחילו לחשוב על דרכים שבהן הידע שלהם במדע ובטכנולוגיה עשוי לעזור להפוך את שינויי האקלים.

בסופו של דבר, שיתוף הפעולה שלהם הוביל ל-Cemvita Factory, סטארט-אפ ביוטק שהקימו ב-2017. כיום, המיקוד שלהם הוא להביא ביוטכנולוגיה למעבר האנרגיה עם יישומים כמו רתימת אורגניזמים מיקרוסקופיים כדי להפוך פחמן דו חמצני למשהו אחר, להפיק ליתיום מחימר או משתה. על נפט, מה שיועיל מאוד במאמץ העולמי להפחתת פחמן.

צבירת צבא חיידקים

הפקת שמן היא תהליך ירידה מטבעו. ככל שמפיקים יותר שמן, הלחץ התת-קרקעי יורד, ואופייני להשאיר 20% עד 50% מהשמן לא מוחזר. Cemvita ראתה את המאגרים הסופיים האלה כאידיאליים לבדיקת השפעת החיידקים על פחמימנים, ולצוות הרב-תחומי שלה היה רעיון לחפש חיידקים שהופכים את שאריות השמן למוצר שימושי נוסף.

התהליך כלל סינון של מגוון חיידקים כדי לראות מה הם יכולים לעשות ולזהות אילו מהם עשויים להסתגל ולשרוד בשדה נפט. במהלך התהליך, הם מצאו זן של חיידקים שיכולים לייצר מימן בזמן שהם צורכים שמן. מוג'י, המנכ"ל של Cemvita, הבין שהחיידקים האלה עשויים להיות מסוגלים לבצע צורה מודרנית מובהקת של אלכימיה - הפיכת זהב שחור למה שהוא כינה "מימן זהב".

"הצוות שלנו אוהב גילוי. זה היופי במחקר: אתה מתחיל בפתרון אתגר אחד, ואז אתה מגלה משהו גדול יותר".

שיבוש מעבר האנרגיה

גילוי המימן לא היה מקרי. משימת הליבה של Cemvita היא ללמוד מהטבע ולפתח טכנולוגיות הפועלות בהרמוניה איתו. "הצוות שלנו אוהב גילוי", אומרת טרה, ה-CTO של Cemvita. "זה היופי במחקר: אתה מתחיל בפתרון אתגר אחד, ואז אתה מגלה משהו גדול יותר."

המודעות לחיידקים המעכלים פחמימנים אינה חדשה. הם מילאו תפקיד מפתח ב הגבלת הנזק האקולוגי של דליפת הנפט Exxon Valdez בשנות ה-1980 ו מעכל התערובת של נפט גולמי וגז טבעי שדלפו מבאר מקונדו של BP בשנת 2010. במעבדה, צוות Cemvita בדק את בני הדודים של אותם חיידקים כדי למצוא זנים עמידים מספיק כדי לשרוד בסביבות תת-קרקעיות אנאירוביות שאליהן רצו המדענים לשלוח אותם .

"ברגע שבדקנו את הקופסאות האלה, הרגשנו שיש לנו סיכוי לייצר מימן בעלות של פחות מדולר לקילוגרם", אומר מוג'י. כלכלה זו תעמיד את מימן הזהב של Cemvita בשווה למימן המופק מגז טבעי. כדי לשים את ההישג הזה בפרספקטיבה, בשנת 2021 השיק משרד האנרגיה האמריקני את זריקת מימן— יוזמה שמטרתה להגיע למחיר הדולר-לקילו בתוך עשור.

דרך משכנעת להתפתחות

כמו כל טכנולוגיה חדשה, אימוץ רחב של הפתרון של Cemvita ידרוש אמון ממשקיעים ושותפים פוטנציאליים. מיצובישי תעשיות כבדות השקיעה בחברה כחלק מההתמקדות האסטרטגית שלה בזיהוי והאצת הזדמנויות לשחרור פחמן. "פיתוח והפחתת הסיכון של הטכנולוגיות החדשניות שיזרזו את מעבר האנרגיה הוא מוקד מרכזי עבורנו, במיוחד במונחים של פיתוח שרשראות ערך פחמן ומימן", אומר ריקי סקאי, סגן נשיא בכיר להשקעות ופיתוח עסקי במיצובישי תעשיות כבדות. אמריקה.

"ייצור ביולוגי תת-קרקעי עלול להוביל ליצירת תעשייה חדשה לגמרי של חיפוש והפקה של מימן."

לחברות הנפט והגז יש תמריצים חזקים לשתף פעולה עם Cemvita. בארות המכוסות ושדות הנפט שהופעלו על ידי Cemvita לבדיקות בשטח הן בעצם התחייבויות לחברות חיפוש והפקה. הפיכת הנפט הנותר למימן מציעה דרך להאריך את חייהם של בארות שנמחקו.

"בבארות קונבנציונליות שנקדחו בתצורות אבן חול ואבן גיר נקבוביות בין שנות ה-1920 ל-1990 יש לעתים קרובות 20% עד 50% מהפחמימנים שלהם עדיין במקום", אומר מוג'י. "אנחנו חושבים על זה כמקור לחומר מזין זול באמת שנוכל להשתמש בו."

בשנה הקרובה, Cemvita Factory יחפש כיסים שיוכלו להניב את 30 עד 50 טון מימן זהב ביום של 10 עד 15 טון ליום של מימן זהב שיידרשו כדי להיות כדאיים מסחרית בשוק של היום. החברה מעריכה שהמערכות המסחריות הללו יכולות לפעול במשך 100,000 עד XNUMX שנים לפני שהם ימזו את המאגרים הקיימים. ובארה"ב לבדה, היא מעריכה שיותר מ-XNUMX בארות עומדות בקריטריונים הראשוניים שלה.

ככל שכלכלת המימן מתפתחת, זה עשוי להיות חסכוני יותר לשמור שמן באדמה ולתת לחיידקים להמיר אותו למימן מאשר לשאוב אותו החוצה. "ייצור ביולוגי תת-קרקעי עלול להוביל ליצירת תעשייה חדשה לגמרי של חיפוש והפקה של מימן", אומר מוג'י. "אנחנו רק צריכים להיכנס עם רגל בדלת ולפתוח אותה."

תוכן קשור

שיעורי השקעה מסקאוט אנרגיה טק

עצה למהנדסים צעירים: שימו עין על התמונה הגדולה

כלי רכב חשמליים יוצרים נתיב מהיר למערכות אחסון אנרגיה