Bakterier ‘tryller’ overskuds-CO2 om til polyester

Blandt de mange bud på, hvad der skal gøres ved drivhusgasser i atmosfæren, har vi CO₂-fangst, hvor man slet og ret suger CO₂’en ud af luften.

Ideelt set skal CO₂’en ikke bare ligge og fylde men rent faktisk bruges til industri-produkter - blandt andet polyester, og på dét punkt har et forskerhold i et nyt studie taget et skridt fremad.

Ved hjælp af en elektrolyse-behandling og en bestemt bakterie har de nemlig omdannet CO₂’en til polyester.

Fremskridt gennem et mere effektivt system

Selvom kvaliteten på produktet stadig kan forbedres, har forskerne for første gang lavet et system, der kombinerer de to trin, der normalt udgør processen, hvilket vil være meget mere effektivt for virksomheder, der gerne vil lave polyester på den måde.

Det forklarer Pablo Ivan Nikel, professor i syntetisk biologi på DTU Biosustain, der har læst studiet for Videnskab.dk og kalder det for »et vigtigt skridt mod genbrug af indfanget CO₂«.

Videnskaben har eksperimenteret med at indfange og udnytte CO₂ før. I det nye studies tilfælde er formålet at ende med bio-plast (specifikt polyester).

Processen for at nå dertil sker i to trin:

1. Først bliver CO₂’en behandlet i en elektrokemisk reaktor, hvor slutproduktet er en syre-type kaldet ‘myresyre’, fordi den naturligt forekommer i myrer - forskere kalder den for formic acid.
2. Herefter bliver en bakterie, Cupriavidus necator, ‘fodret’ med syren og laver så bio-plast af det.

Processerne er hver især kendt fra forskning, men i dette studie er de to trin som tidligere nævnt smeltet sammen i ét system, hvilket ikke er blevet gjort før.

»Systemet tillader én, der vil lave bio-plast af CO₂, både at lave syren og fodre bakterien med det samtidig, og er et første eksempel på et skridt mod industriel effektivitet i den her proces,« forklarer Pablo Ivan Nikel.

Hvis man forestiller sig et anlæg til at producere det her i stor skala, er det for eksempel langt mere effektivt at kunne klare så mange dele af processen på ét sted som muligt, så man ikke skal transportere materialer og arbejdere længere end nødvendigt.

Plads til forbedring: Bio-plast er stadig for simpelt

Polyesteren, der laves ud af CO₂ og bakterier, er ikke bare klimavenlig, fordi den bygger på CO₂, der er støvsuget ud fra atmosfæren. Den er også biologisk nedbrydelig.

Det er en fordel, fordi polyester er en kilde til udledning af mikroplast i miljøet.

Systemet, der bruges i studiet, kan dog indtil videre kun lave bioplast, der har en række begrænsninger i forhold til industrielt brug.

Bioplast består af molekylære kæder af kulstofatomer. Typisk vil man rigtig gerne have bioplast med en lang molekylær kæde bygget op omkring flere kulstofatomer, mellem 6 og 12 (forkortet C6-12). Bakterien i systemet kan maks lave en kæde på fire kulstofatomer.

»Denne form for bioplast går for let i stykker, så det ville give meget bedre mulighed for industriel anvendelse at udvide de længder kulstofkæder, vi kan lave,« forklarer Pablo Ivan Nikel.

Det burde dog være muligt at involvere en bakterie, der kan lave et bedre slutprodukt.

»Man har brugt bakterien Cupriavidus necator, fordi den naturligt kan producere bio-plast. Men vi ved også, at vi har gen-modificerings-teknologier til at lave en bakterie, der kan lave flere forskellige bioplast-typer,« forklarer Pablo Ivan Nikel.

CO₂ til polyester ville slå to fluer med ét smæk

For folk, der gerne vil skabe et bæredygtigt samfund, ville det være lidt af en ønskedrøm både at kunne hente CO₂ ud af luften og også lave en bionedbrydelig version af et forurenende tøjmateriale ud af det.

»Vi kommer ikke udenom at skulle finde alternativer til mange af de materialer, vi producerer og handler med i dag, hvis vi skal værne om planeten,« siger Pablo Ivan Nikel:

Da man både er interesseret i at mindske CO₂ i atmosfæren og have plast, der kan nedbrydes i naturen, kan det her system i fremtiden forhåbentlig slå to fluer med ét smæk.

»Det her studie er et vigtigt skridt mod målet om at erstatte de materialer, vi helst skulle af med i vores forbrug, og denne proces giver os vigtige muligheder for forbedringer,« mener Pablo Ivan Nikel.