Na to upućuje novo istraživanje koje donosi inovativan pristup proizvodnji kemikalija na održiviji način. Znanstvenici su razvili postupak koji kombinira prirodne procese fermentacije u bakterijama s metalnom katalizom, čime se iz otpada hrane mogu dobiti vrijedni kemijski spojevi. Prema njihovim izračunima, riječ je o procesu koji može imati čak i negativan ugljični otisak, što bi moglo označiti važan korak prema ekološki prihvatljivijoj kemijskoj proizvodnji.

U središtu istraživanja nalazi se hidrogenacija, jedna od najčešćih kemijskih reakcija koja se koristi u proizvodnji hrane, plastike i lijekova. Problem je što se vodik potreban za taj proces danas uglavnom dobiva iz fosilnih goriva, kroz energetski zahtjevnu metodu koja pritom stvara velike količine ugljikova dioksida.

Stavite jedan predmet iz svog doma u dvorište ili na balkon i zauvijek se riješite golubova bez da im naudite

Kako bi pronašli alternativu, istraživači su se okrenuli prirodi. Određene bakterije, poput E. coli, mogu proizvoditi vodik u uvjetima bez kisika. Znanstvenici su uspjeli povezati taj biološki proces s metalnim katalizatorom, koji omogućuje da se proizvedeni vodik odmah iskoristi u kemijskoj reakciji.

Kako su to uspjeli?

U eksperimentu su bakterije uzgajane u kontroliranim uvjetima, uz dodatak katalizatora, a rezultat je bio vrlo učinkovit – postignut je visok prinos željenog kemijskog produkta. Ključ uspjeha bio je pronaći ravnotežu između aktivnosti bakterija i djelovanja katalizatora, bez narušavanja biološkog sustava.

Istraživači otkrili novi otok star 1200 godina: Zapanjilo ih je to što su ga napravili ljudi

Kako bi proces učinili još održivijim, znanstvenici su umjesto čiste glukoze koristili otpad od kruha. Uz pomoć enzima, složeni ugljikohidrati iz krušnih mrvica razgrađeni su u jednostavne šećere koje bakterije mogu iskoristiti za proizvodnju vodika. Time su praktički pretvorili otpadnu hranu u vrijedan energetski resurs, piše LiveScience.

Dodatni iskorak napravljen je genetskim modificiranjem bakterija, koje su zatim same proizvodile potrebne kemijske spojeve unutar stanice. Na taj način cijeli proces postaje još učinkovitiji i fleksibilniji.

Zapanjujući rezultati

Rezultati pokazuju da korištenje biološki proizvedenog vodika može značajno smanjiti emisije stakleničkih plinova u usporedbi s klasičnim metodama. U slučaju korištenja krušnih mrvica, smanjenje je toliko veliko da proces postiže negativan ugljični otisak.

Iako tehnologija još nije spremna za široku industrijsku primjenu, znanstvenici vjeruju da bi daljnjim razvojem mogla postati važan dio buduće održive kemijske industrije.