Vi khuẩn biến đổi gen có thể chuyển CO2 thành năng lượng

Các nhà khoa học tại đại học Harvard vừa tạo ra loại vi khuẩn biến đổi gen có thể hấp thụ khí hydro và carbon dioxide và chuyển hóa chúng thành năng lượng.

Giáo sư Daniel G. Nocera tại trường đại học Chicago, ảnh: Trường đại học Chicago

Năm ngoái, Giáo sư năng lượng Daniel G. Nocera từ Harvard tuyên bố, ông sẽ nghiên cứu loại vi khuẩn này và đặt mục tiêu 5% hiệu suất của việc chuyển đổi sẽ gấp 5 lần so với thực vật. Tuy nhiên, hiệu quả đã vượt qua mong đợi, Theo Nocera, vi khuẩn có thể chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng với hiệu suất gấp 10 lần so với thực vật.

Nocera giảng giải tại Học viện Chính sách Năng lượng Chicago: “Hiện tại, chúng tôi đang tạo ra isopropanol, isobutanol, isopentanol, chúng là các loại cồn có thể đốt cháy trực tiếp. Nó là thành quả từ các phân tử hydro sau quá trình tách nước và hấp thụ khí CO2, đây là những gì loại vi khuẩn này có thể thực hiện”.

Nocera đã phát minh ra “lá nhân tạo” 5 năm truớc đây khi ông còn làm việc tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và nó đã thật sự gây được tiếng vang lớn. Hydro là một loại nhiên liệu đốt sạch chủ yếu được tạo thành từ khí thiên nhiên trong quá trình phát ra khí nhà kính. Rất tiếc, tại thời điểm đó “lá nhân tạo” đã không đáp ứng kì vọng vì thế giới vẫn chưa sẵn sàng cho nhiên liệu hydro.

Hydro từ lá có thể kết hợp với CO2 để tạo thành nhiên liệu cồn và có thể sử dụng thay thế dầu diesel truyền thống hiện tại.

18 tháng qua, Nocera đã làm việc cùng các nhà sinh vật học thuộc Đại học Y khoa Harvard để tạo ra vi khuẩn mang tên Raistonia eutropha. Vi khuẩn này có thể tiêu thụ hydro và CO2 để chuyển đổi thành adenosine triphosphate (ATP), các phân tử năng lượng được sử dụng bởi các sinh vật tự nhiên. Dựa trên những khám phá trước đó của Anthony Sinskey, một Giáo sư vi sinh học từ MIT, nhóm nghiên cứu đã đưa thêm các gen vào vi khuẩn để chuyển đổi ATP thành cồn và khiến vi khuẩn này bài tiết nó.

Nocera mong đợi loại vi khuẩn này sẽ mang đến thành công như “lá nhân tạo” trước đây vì chúng sản xuất ra năng lượng hiệu quả hơn nhiều so với thực vật. Thực vật chỉ chuyển đổi ánh sáng thành sinh khối với hiệu suất 1%, sau đó sử dụng nó cho việc sinh tồn. Vi khuẩn của Nocera sản xuất sinh khối đạt 10.6% và cồn đạt 6.4%, cồn có thể đốt cháy trực tiếp và sinh khối tạo thành năng lượng.

“Tôi có thể cho vi khuẩn phát triển theo cấp số nhân. Chúng sẽ ăn hydro, nguồn thức ăn duy nhất và sau đó hít thở bằng khí CO2, rồi tiếp tục nhân lên theo đồ thị tăng trưởng hình cong”.

Kết quả nghiên cứu sẽ sớm được công bố và Nocera hy vọng có thể thu hút sự quan tâm của nhiều người về cách thức áp dụng nghiên cứu này vào những mục đích thực tế. Ông cũng khẳng định rằng, đây không phải là giải pháp để xử lý CO2 dư thừa trong không khí. Tuy nhiên, nó có thể giúp bảo tồn các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt.

Theo Khampha.vn