Τα μικρόβια πεινούν. Όλη την ώρα. Και ζουν παντού, σε τεράστιους αριθμούς. Μπορεί να μην τα βλέπουμε με γυμνό μάτι, αλλά βρίσκονται σε χώματα, λίμνες, ωκεανούς, υδροθερμικές οπές, στα σπίτια μας, ακόμη και μέσα και πάνω στο σώμα μας. Και δεν κάνουν απλώς παρέα. Πάντα τρώνε. Όλα μαζί τρώνε τόσο πολύ που επηρεάζουν τους στοιχειώδεις κύκλους ολόκληρου του πλανήτη.
Πολλά από τα μικρόβια που ζουν στον πλανήτη μας κάνουν ό,τι μπορούν για να διατηρήσουν αυτούς τους στοιχειώδεις κύκλους σε τέλεια ισορροπία. Το γεγονός είναι, ωστόσο, ότι οι ανθρώπινες παρεμβάσεις έχουν αλλάξει σημαντικά την ισορροπία περισσότερων από μία από αυτές.
Αυτό ακούγεται μάλλον ζοφερό - και εν μέρει είναι. Είναι ώρα για αλλαγή. Και το κλειδί για την αλλαγή μπορεί να βρίσκεται στο απλό χαρακτηριστικό που μοιραζόμαστε με κάθε ζωντανό οργανισμό στη Γη.
Όλα χρειάζονται τροφή, από τις μικροσκοπικά μικρές μέχρι τις μεγαλύτερες μπλε φάλαινες. Για τα μικρόβια, τα τρόφιμα μπορούν να περιλαμβάνουν σχεδόν οτιδήποτε. Μερικά μικρόβια τρέφονται με μήλα, άλλα προτιμούν τα σάκχαρα του γάλακτος (λακτόζη) και μας βοηθούν να φτιάξουμε γιαούρτι και τυρί. Και σε πολλά, πολλά μικρόβια αρέσει η γεύση των απορριμμάτων.
Αυτό είναι εξαιρετικά βολικό όταν πρόκειται για τον καθαρισμό των λυμάτων μας, για παράδειγμα. Δισεκατομμύρια μικρόβια στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων καταβροχθίζουν ευτυχώς όλα τα θρεπτικά συστατικά στο νερό που ξεπλένεται στις αποχετεύσεις μας. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο να αρρωστήσουμε και συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας των επιφανειακών υδάτων. Αρκετά καταπληκτικό, σωστά;
Ορισμένα μικρόβια στον πλανήτη μας μπορούν να μετατρέψουν την τροφή τους σε καύσιμα μας. Και τρέφονται επίσης με απόβλητα. Για τέσσερα χρόνια, έχω μελετήσει μικρόβια που παράγουν καύσιμα και τρώνε μονοξείδιο του άνθρακα - ένα εξαιρετικά τοξικό, εύφλεκτο αέριο που παράγεται, μεταξύ άλλων, κατά την παραγωγή χάλυβα.
Επί του παρόντος, η βιομηχανία χάλυβα παράγει περίπου 2 δισεκατομμύρια τόνους χάλυβα ετησίως και το μονοξείδιο του άνθρακα αποτελεί μεταξύ 20% και 30% των καυσαερίων της. Αυτά τα απόβλητα μονοξειδίου του άνθρακα καίγονται προς το παρόν για να παραχθεί διοξείδιο του άνθρακα.
Λιγότερο τοξικό, αλλά αρκετά επιβλαβές ακόμα. Αλλά τα μικρόβια που καταναλώνουν μονοξείδιο του άνθρακα θα μπορούσαν να μετατρέψουν αυτές τις τεράστιες ποσότητες απαερίων σε πράσινο καύσιμο.
Μικροί χημικοί
Τα μικρόβια που καταναλώνουν μονοξείδιο του άνθρακα που μελέτησε κατά τη διάρκεια του διδακτορικού της μπορούν να παράγουν αιθανόλη, ένα βιοκαύσιμο που έχει ήδη αναμειχθεί σε κανονικά καύσιμα για αρκετές δεκαετίες για να τα κάνει λίγο πιο πράσινα.
Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της βιοαιθανόλης στον κόσμο παράγεται από καλλιέργειες τροφίμων. Αυτό έχει προκαλέσει συζήτηση σχετικά με την ιεράρχηση των καυσίμων έναντι των τροφίμων - θα έπρεπε πραγματικά να χρησιμοποιούμε καλλιέργειες για να τροφοδοτούμε τα αυτοκίνητά μας, όταν ένα σημαντικό μέρος του παγκόσμιου πληθυσμού λιμοκτονεί;
Ευτυχώς, οι μικροσκοπικοί φίλοι μας που τρώνε μονοξείδιο του άνθρακα μπορούν να παράγουν αιθανόλη από απαέρια. Εξέτασε πώς να τους ωθήσω να κάνουν όσο το δυνατόν περισσότερη αιθανόλη, όσο το δυνατόν γρηγορότερα .
Η Maximilienne Toetie Allaart, μεταδιδακτορική Ερευνητής στην Έρευνα Μικροβιώματος του Εντέρου, Πανεπιστήμιο του Tübingen για να μελετήσει αυτά τα μικρά μικρόβια, τα άφησε να αναπτυχθούν σε γυάλινα δοχεία 3 λίτρων που ονομάζονται βιοαντιδραστήρες. Κάθε βιοαντιδραστήρας περιείχε φυσαλίδες πολύτιμου μονοξειδίου του άνθρακα που χρησιμοποιούν τα μικρόβια μου ως πηγή τροφής.
Έλεγχε πόσο μονοξείδιο του άνθρακα μπορούσαν να φάνε και πόσο γρήγορα μεγάλωναν. Θα μπορούσε να προσθέσει επιπλέον προμήθειες τροφής ή να συγκρίνει πώς αντιδρούν τα μικρόβια σε ξαφνικούς κραδασμούς μονοξειδίου του άνθρακα ή σε μια συνεχή, σταθερή ροή του. Με όλο αυτόν τον έλεγχο, θα μπορούσε να δοκιμάσει τα όρια της ικανότητας κατανάλωσης μονοξειδίου του άνθρακα των μικροβίων μου.
Αλλά ακόμη και για τα μικρόβια που τρώνε μονοξείδιο του άνθρακα, το μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να είναι τοξικό. Στην ουσία, αυτό συμβαίνει επειδή δεν μπορούν πραγματικά να επιλέξουν αν θέλουν να φάνε το μονοξείδιο του άνθρακα ή όχι. Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα είδος νταής. Αν είναι εκεί, πρέπει να το φάνε. Όπως ακριβώς η δεσποινίς Trunchbull που αναγκάζει τον καημένο τον Bruce να φάει ολόκληρο το κέικ σοκολάτας στη Matilda του Roald Dahl.
Όπως και ο Bruce, οι άνθρωποι που τρώνε μονοξείδιο του άνθρακα είναι ανθεκτικοί. Εάν η πίεση του μονοξειδίου του άνθρακα γύρω τους γίνει πολύ υψηλή, το αντιμετωπίζουν μετατρέποντας το μονοξείδιο του άνθρακα σε αιθανόλη. Είναι βολικό, γιατί αυτό σημαίνει ότι αν αφήσουμε αυτά τα μικρόβια να αναπτυχθούν σε υψηλές πιέσεις μονοξειδίου του άνθρακα, θα παράγουν πολλή αιθανόλη για εμάς.
Αυτό είναι πραγματικά επεκτάσιμο και στον πραγματικό κόσμο. Μια εταιρεία που εδρεύει στις ΗΠΑ με την ονομασία LanzaTech μετατρέπει τα χαλυβουργεία από αέριο και άλλα ρεύματα αποβλήτων σε βιοαιθανόλη σε εργοστάσια πλήρους κλίμακας. Και όλα αυτά γίνονται δυνατά από μικρόβια, μικροσκοπικούς μικρούς χημικούς που δεν μπορούμε να δούμε ούτε με γυμνό μάτι: «Ανακύκλωση άνθρακα με τη βιολογία», όπως αναφέρει η LanzaTech.
Τα μικρόβια είναι μικρά. Αλλά μπορούν να επιφέρουν τεράστιες αλλαγές και να μας βοηθήσουν να επιστρέψουμε προς μια πιο κυκλική κοινωνία που μετατρέπει τα απόβλητα ξανά σε αξία. Ήρθε η ώρα να συμμετάσχετε μαζί τους στη μάχη.
Πηγή: The Conversation