Παραγωγή υδρογόνου από φύκια και βακτήρια

Ισπανοί ερευνητές εντόπισαν βακτήριο που μαζί με μικροφύκη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εμπορευματοποίηση του υδρογόνου που παράγεται μέσω βιολογικού συστήματος παραγωγής.

Η βιολογική παραγωγή του πράσινου υδρογόνου αποτελείται από την καλλιέργεια ζωντανών οργανισμών, όπως βακτήρια, κυανοβακτήρια και φύκια που απελευθερώνουν υδρογόνο. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την παραγωγή υδρογόνου σε χαμηλές θερμοκρασίες μεταξύ 23-30 βαθμών και με ατμοσφαιρική πίεση, η οποία θα μπορούσε να ενσωματωθεί με την επεξεργασία των λυμάτων.

«Ο πρωταρχικός περιορισμός της παραγωγής πράσινου υδρογόνου έγκειται στο χαμηλό ποσοστό παραγωγής του, καθιστώντας το εμπορικά αναποτελεσματικό και δαπανηρό», δήλωσε η ερευνήτρια Neda Fakhimi, στο περιοδικό pv . Ωστόσο, με την ενσωμάτωση αυτής της τεχνολογίας με άλλες εφαρμογές, όπως η διαχείριση αποβλήτων - η επεξεργασία λυμάτων - και η αξιοποίηση βιομάζας, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής βιολιπασμάτων, ζωοτροφών, τροφίμων και άλλων, μπορεί να πλησιάσει πιο κοντά στη βιομηχανοποίηση.

Η ερευνητική ομάδα διευκρίνισε ότι η αναγνωρισμένη βακτηριακή κοινότητα προέρχεται από μια μολυσμένη καλλιέργεια του μικροφύκους Chlamydomonas reinhardtii , η οποία μπορεί να επεκτείνει την ισορροπία της ίδιας της κοινότητας. «Σε σχέση με άλλες μελέτες, έχουμε διπλασιάσει τον ρυθμό παραγωγής υδρογόνου. Σε άλλες δημοσιεύσεις, οι ακαδημαϊκοί έκαναν το σύστημα να λειτουργήσει για 10-15 ημέρες, όχι περισσότερο», δήλωσε ο Fakhimi. « Η παραγωγή βιομηχανικής κλίμακας υδρογόνου από τη βιολογική δραστηριότητα μικροοργανισμών δεν έχει ακόμη εξεταστεί δημόσια».

Το προτεινόμενο σύστημα υδρογόνου αποδίδει καλύτερα από τα προηγούμενα επειδή η κοινοπραξία βακτηρίων έχει μοναδικά χαρακτηριστικά όταν συγκαλλιεργείται με Chlamydomonas .Το βακτήριο είναι η καινοτομία του συστήματος, καθώς χρησιμοποιεί και δημιουργεί θρεπτικά συστατικά που βοηθούν στη ρύθμιση της συγκαλλιέργειας.

«Σε κοινοπραξίες φυκιών-βακτηρίων, τα βακτήρια κυριαρχούν συνήθως σε ολόκληρη την καλλιέργεια, επηρεάζοντας αρνητικά τη βιωσιμότητα των φυκιών, που είναι ο μοναδικός παραγωγός πράσινου υδρογόνου στο σύστημά μας. Η σχέση, που βασίζεται στην εξάρτηση από τα θρεπτικά συστατικά, όπου κάθε μέλος προβλέπει την ανάπτυξη των άλλων, μπορεί να ρυθμίσει την κοινότητα για να αποτρέψει οποιοδήποτε μέλος να κυριαρχήσει στον πολιτισμό. Αυτό εξασφαλίζει ένα συνεκτικό σύστημα για την παραγωγή βιο-Η2», δήλωσε η Fakhimi.

Η συμβατική έρευνα δίνει συνήθως έμφαση στις αξονικές καλλιέργειες, οι οποίες είναι μεμονωμένες καλλιέργειες, ενώ η νέα εργασία ερευνά τις συγκαλλιέργειες φυκιών-βακτηρίων. Η τεχνολογία της συγκαλλιέργειας αναπτύσσεται, αλλά οι συγκαλλιέργειες συνήθως αντιμετωπίζουν προκλήσεις. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή η εργασία ανοίγει την πόρτα για την παραγωγή φωτοϋδρογόνου ταυτόχρονα με την παραγωγή βιομάζας φυκιών με χρήση θρεπτικών συστατικών.