จุลินทรีย์ที่กินน้ำมันสามารถปฏิวัติการเปลี่ยนแปลงพลังงานได้อย่างไร [วิดีโอ]

อย่างที่ผู้ที่ชื่นชอบขนมปังซาวโดว์สามารถยืนยันได้ว่าจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์นั้นอาศัยอยู่รอบตัวเรา การประมาณแนะนำท่าเรือโลก มากถึงล้านล้าน สายพันธุ์จุลินทรีย์ หลายสิ่งหลายอย่างทำให้ชีวิตของเราดีขึ้น ทำให้เราสามารถทำทุกอย่างตั้งแต่การหมักอาหารไปจนถึงการสังเคราะห์อินซูลินของมนุษย์

ความเป็นไปได้เหล่านั้นดึงดูดความสนใจของ Tara Karimi นักวิจัยเชิงวิชาการที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพ Moji Karimi น้องชายของเธอทำงานกับบริษัทที่ต้องการจัดลำดับ DNA ของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในบ่อน้ำมันและบ่อน้ำมัน พี่น้อง Karimi ทั้งคู่หลงใหลในความยั่งยืน เมื่อชีวิตการทำงานของพวกเขามาบรรจบกัน พวกเขาเริ่มคิดถึงวิธีที่ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของพวกเขาอาจช่วยให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศย้อนกลับได้

ในที่สุด ความร่วมมือของพวกเขานำไปสู่โรงงาน Cemvita ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่พวกเขาก่อตั้งขึ้นในปี 2017 ในปัจจุบัน โฟกัสของพวกเขาคือการนำเทคโนโลยีชีวภาพมาสู่การเปลี่ยนผ่านพลังงานด้วยการใช้งานต่างๆ เช่น การควบคุมสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจิ๋วเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอย่างอื่น สกัดลิเธียมจากดินเหนียวหรืองานเลี้ยง บนน้ำมันซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อความพยายามทั่วโลกในการลดคาร์บอน

รวบรวมกองทัพจุลินทรีย์

การสกัดน้ำมันเป็นกระบวนการที่ลดลงโดยเนื้อแท้ เมื่อมีการผลิตน้ำมันมากขึ้น ความดันใต้ผิวดินจะลดลง และเป็นเรื่องปกติที่จะทิ้งน้ำมันไว้ 20% ถึง 50% ของน้ำมันที่ไม่ได้กู้คืน Cemvita เห็นว่าแหล่งกักเก็บในขั้นสุดท้ายเหล่านี้เหมาะสำหรับการทดสอบผลกระทบของจุลินทรีย์ที่มีต่อไฮโดรคาร์บอน และทีมสหสาขาวิชาชีพก็มีความคิดที่จะมองหาจุลินทรีย์ที่เปลี่ยนน้ำมันที่เหลือให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์อื่นๆ

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการคัดกรองจุลินทรีย์ประเภทต่างๆ เพื่อดูว่าพวกมันทำอะไรได้บ้าง และระบุว่าจุลินทรีย์ชนิดใดที่สามารถปรับตัวและอยู่รอดได้ในแหล่งน้ำมัน ในระหว่างกระบวนการ พวกเขาพบสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ในขณะที่ใช้น้ำมัน Moji ซีอีโอของ Cemvita คิดว่าจุลินทรีย์เหล่านี้อาจสามารถเล่นแร่แปรธาตุในรูปแบบสมัยใหม่ที่โดดเด่นได้ โดยเปลี่ยนทองคำสีดำให้เป็นสิ่งที่เขาเรียกว่า "ไฮโดรเจนทองคำ"

“ทีมของเรารักการค้นพบ มันคือความสวยงามของการวิจัย: คุณเริ่มต้นด้วยการแก้ปัญหาหนึ่งความท้าทาย แล้วคุณจะพบสิ่งที่ใหญ่กว่า”

รบกวนการเปลี่ยนผ่านของพลังงาน

การค้นพบไฮโดรเจนไม่ใช่เรื่องบังเอิญ พันธกิจหลักของ Cemvita คือการเรียนรู้จากธรรมชาติและพัฒนาเทคโนโลยีที่ทำงานร่วมกันได้ “ทีมของเรารักการค้นพบ” Tara, CTO ของ Cemvita กล่าว “มันเป็นความสวยงามของการวิจัย: คุณเริ่มต้นด้วยการแก้ปัญหาหนึ่งความท้าทาย แล้วคุณจะพบสิ่งที่ใหญ่กว่า”

การรับรู้ของจุลินทรีย์ที่ย่อยไฮโดรคาร์บอนไม่ใช่เรื่องใหม่ พวกเขามีบทบาทสำคัญใน จำกัดความเสียหายต่อระบบนิเวศ ของการรั่วไหลของน้ำมัน Exxon Valdez ในทศวรรษที่ 1980 และ การย่อยอาหาร ส่วนผสมของน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติที่รั่วไหลจากบ่อ Macondo ของ BP ในปี 2010 ในห้องแล็บ ทีม Cemvita ได้ทดสอบญาติของจุลินทรีย์เหล่านั้นเพื่อค้นหาสายพันธุ์ที่แข็งแกร่งพอที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมใต้พื้นผิวแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งนักวิทยาศาสตร์ต้องการส่งพวกมัน .

“เมื่อเราตรวจสอบกล่องเหล่านั้น เรารู้สึกว่าเรามีโอกาสในการผลิตไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่น้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ต่อกิโลกรัม” Moji กล่าว เศรษฐศาสตร์เหล่านั้นจะทำให้ไฮโดรเจนทองคำของ Cemvita เทียบเท่ากับไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ เพื่อให้บรรลุความสำเร็จดังกล่าว ในปี 2021 กระทรวงพลังงานสหรัฐได้เปิดตัว ช็อตไฮโดรเจน— ความคิดริเริ่มที่มุ่งสู่ราคาดอลลาร์ต่อกิโลกรัมภายในหนึ่งทศวรรษ

เส้นทางที่น่าสนใจในการพัฒนา

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีใหม่ๆ การนำโซลูชันของ Cemvita ไปใช้อย่างกว้างขวางนั้นต้องการความไว้วางใจจากนักลงทุนและพันธมิตรที่มีศักยภาพ Mitsubishi Heavy Industries ได้ลงทุนในบริษัทนี้โดยเป็นส่วนหนึ่งของการมุ่งเน้นเชิงกลยุทธ์ในการระบุและเร่งโอกาสในการลดคาร์บอน Ricky Sakai รองประธานอาวุโสฝ่ายการลงทุนและพัฒนาธุรกิจของ Mitsubishi Heavy Industries กล่าวว่า "การพัฒนาและลดความเสี่ยงของเทคโนโลยีนวัตกรรมที่จะกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานคือจุดสนใจหลักสำหรับเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการพัฒนาห่วงโซ่คุณค่าคาร์บอนและไฮโดรเจน" อเมริกา.

“การผลิตทางชีวภาพใต้ผิวดินสามารถยุติการสร้างอุตสาหกรรมใหม่ทั้งหมดของการสำรวจและผลิตไฮโดรเจน”

บริษัทน้ำมันและก๊าซมีแรงจูงใจอย่างมากในการเป็นพันธมิตรกับ Cemvita หลุมที่ปิดสนิทและบ่อน้ำมัน Cemvita เป้าหมายสำหรับการทดสอบภาคสนามนั้นเป็นความรับผิดชอบหลักสำหรับบริษัทสำรวจและผลิต การเปลี่ยนน้ำมันที่เหลือให้เป็นไฮโดรเจนช่วยยืดอายุของหลุมที่ถูกตัดออกไป

“หลุมทั่วไปที่เจาะเข้าไปในหินทรายที่มีรูพรุนและการก่อตัวของหินปูนระหว่างปี 1920 ถึง 1990 มักมีไฮโดรคาร์บอนอยู่ 20% ถึง 50%” Moji กล่าว “เราคิดว่าเป็นแหล่งวัตถุดิบราคาถูกจริงๆ ที่เราสามารถนำมาใช้ได้”

ในปีหน้า โรงงาน Cemvita จะมองหาช่องทางที่สามารถผลิตไฮโดรเจนทองคำได้ 30 ถึง 50 ตันต่อวัน ซึ่งจะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในตลาดปัจจุบัน บริษัทคาดการณ์ว่าการติดตั้งเชิงพาณิชย์เหล่านั้นสามารถดำเนินการได้เป็นเวลา 10 ถึง 15 ปีก่อนที่อ่างเก็บน้ำที่มีอยู่จะหมดลง และในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว มีการประมาณการว่ามีหลุมมากกว่า 100,000 หลุมที่ตรงตามเกณฑ์เริ่มต้น

เมื่อเศรษฐกิจไฮโดรเจนพัฒนาไป การกักเก็บน้ำมันไว้ในดินและปล่อยให้จุลินทรีย์เปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนอาจประหยัดกว่าการปั๊มออก Moji กล่าวว่า "การผลิตทางชีวภาพใต้ผิวดินสามารถทำให้เกิดอุตสาหกรรมใหม่ทั้งด้านการสำรวจและผลิตไฮโดรเจน" “เราแค่ต้องก้าวเท้าเข้าไปในประตูแล้วเปิดออก”

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง

บทเรียนการลงทุนจากลูกเสือเทคโนโลยี

คำแนะนำสำหรับวิศวกรรุ่นเยาว์: จับตาดูภาพรวม

รถยนต์ไฟฟ้ากำลังสร้าง Fast Lane สำหรับระบบกักเก็บพลังงาน