اضغط ⬆️ ثم "إضافة للشاشة الرئيسية"

بديلا للنفط.. إنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز

بديلا للنفط.. إنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز
أخبار البلد -  
تمكن باحثون بكلية العلوم البيولوجية بجامعة إدنبرة بالمملكة المتحدة، من ابتكار طريقة جديدة لإنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز، وذلك كبديل عن الطرق التقليدية لإنتاجه باستخدام الوقود الأحفوري.

وينتج الهيدروجين غالبا من الغاز الطبيعي والوقود الأحفوري عبر عملية ملوثة تسمى "إعادة التشكيل بالبخار"، وهي عملية تطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون، وذلك لتوظيفه في تفاعل كيميائي شديد الأهمية يُعرف باسم "الهدرجة"، وهو التفاعل الذي يستخدم يوميا في صناعات ضخمة مثل إنتاج الأغذية وصناعة البلاستيك وتصنيع الأدوية، وفكرته ببساطة هي إضافة ذرات هيدروجين إلى جزيئات كيميائية أخرى لتغيير خصائصها.

ويشير الباحثون في دراستهم المنشورة بدورية "نيتشر كميستري" (Nature Chemistry)، إلى أن إنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين بالطريقة التقليدية قد يطلق بين 15 و20 كيلوغراما من ثاني أكسيد الكربون.

وبدلا من استخراج الهيدروجين من الوقود الأحفوري، استخدم الباحثون بكتيريا الإشريكية القولونية ومخلفات الخبز، لإنتاج الهيدروجين بصورة حيوية وطبيعية.

وتعتمد الفكرة على حقيقة أن بعض البكتيريا عندما تعيش دون أكسجين تنتج غاز الهيدروجين تلقائيا أثناء عملية التخمر، لذلك قام العلماء بتربية البكتيريا داخل وسط غذائي يحتوي على الغلوكوز، ثم أضافوا محفزا معدنيا من عنصر البلاديوم ومركبات كيميائية تحتاج إلى "الهدرجة"، وبعد إزالة الأكسجين من البيئة، بدأت البكتيريا في إنتاج الهيدروجين طبيعيا، وهنا حدث الجزء الذكي في التجربة، حيث التصق المحفز المعدني بجدار الخلية البكتيرية تقريبا، وعندما خرج الهيدروجين من الخلية التقطه المحفز فورا واستخدمه مباشرة لإجراء التفاعل الكيميائي المطلوب.

أي أن البكتيريا أنتجت الوقود (الهيدروجين)، والمعدن استخدمه فورا في الصناعة الكيميائية، وكأن العلماء صنعوا "مصنعا كيميائيا حيا" يعمل بالبكتيريا.

أين دخل فتات الخبز في العملية؟
واستخدم العلماء في البداية الغلوكوز النقي لتربية البكتيريا، لكنهم وجدوا أنه مكلف نسبيا، لذلك اتجهوا إلى مخلفات الخبز، حيث استخدموا إنزيمات ميكروبية لتكسير الكربوهيدرات المعقدة الموجودة في فتات الخبز وتحويلها إلى غلوكوز بسيط، ثم استخدموه لتغذية البكتيريا.

والنتيجة أن البكتيريا حولت فتات الخبز إلى هيدروجين استخدم في تصنيع مواد كيميائية مفيدة، أي أن نفايات الطعام أصبحت مصدرا للطاقة الكيميائية النظيفة.


وأظهرت النتائج أن العملية الجديدة خفضت انبعاثات الغازات الدفيئة بمقدار ثلاثة أضعاف مقارنة بالطرق التقليدية، وحققت بصمة كربونية سالبة، وبالتالي فإن النظام لا يكتفي بتقليل التلوث، بل قد يساهم فعليا في إزالة الكربون من البيئة.

ولأن الصناعات الكيميائية من أكثر القطاعات استهلاكا للطاقة واعتمادا على الوقود الأحفوري، فإن هذه الطريقة إذا أمكن مستقبلا تشغيلها باستخدام البكتيريا ومخلفات الطعام، بدلا من النفط والغاز، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل الانبعاثات الكربونية عالميا، والاستفادة من النفايات الغذائية بدلا من التخلص منها، وإنتاج مواد كيميائية وأدوية بصورة أكثر استدامة.

ويؤكد الباحثون أن النظام ما زال يعمل بكفاءة أكبر مع الجزيئات البسيطة فقط، كما أن كفاءته الحالية أقل من الأنظمة الصناعية التقليدية.

لكن الدراسة تعد "إثبات مفهوم" مهم، لأنها تظهر لأول مرة إمكانية دمج الأحياء الدقيقة والتحفيز الكيميائي المعدني والنفايات الغذائية داخل منصة واحدة لإنتاج كيميائي نظيف.




شريط الأخبار بين الغلاء والبحث عن بدائل.. كيف تبدو عطلة العيد والصيف في الأردن و6 دول عربية؟ الأرصاد: أجواء ربيعية معتدلة خلال عطلة عيد الأضحى في أغلب المناطق اختتام أعمال البرنامج التدريبي إدارة القيمة والاستثمار: تقييم الشركات وقياس الأداء المالي باستخدام Value Creation & Investment EVA هام جدًا للعاملات الإثيوبيات في الأردن تغييرات كبيرة تطال رئيس وأعضاء مجلس إدارة قناة المملكة... سير ذاتية "الأعلى للسكان": توقع دخول مليون مركبة جديدة إلى طرق الأردن خلال 8 إلى 10 سنوات السيرة الذاتية لمهنَّد حسين الصَّفدي مدير عامَّ المؤسَّسة الإذاعة والتلفزيون الأردنية الصفدي مديرًا عامًا للتلفزيون الأردني والفانك أمينًا عامًا لوزارة التخطيط وحجازي مديراً للمؤسَّسة الأردنيَّة لتطوير المشاريع الاقتصاديَّة الحكومة تقر مشروع قانون معدِّل لقانون الجامعات يخفض أعضاء مجالس الأمناء موظفو شركة الأسواق الحرة الأردنية يحتفلون بمناسبة عيد الاستقلال الأردني الـ80 "البوتاس العربية" تبحث مع مصنعي ومنتجي منتجات البحر الميت مقر "خاتم الأنبياء": الأجانب لا مكان لهم بالخليج.. وجاهزون لـ"رد جهنمي" 200 ألف مهندس في المملكة.. والنسبة هي العليا عالميا الخبير الصيدلاني الجعافرة وأسئلة تحتاج إلى إجابات عن بنك الدواء ومهامه وأسباب ترخيصه والهدف من نشاطاته؟ المنارة الإسلامية للتأمين تحتفل بعيد الاستقلال وتؤكد الاعتزاز بالوطن وقيادته (صور) شركة التجمعات الاستثمارية المتخصصة تحتفل بالذكرى الثمانين لاستقلال المملكة الأردنية الهاشمية "شاهد الصور" الملك يبحث مع وزير الخارجية الفنزويلي المستجدات الإقليمية والدولية استمرار تقديم خدمات تجديد جوازات السفر خلال عطلتي عيدي الاستقلال والأضحى إحالة 15 موظفا في وزارة المالية إلى القضاء بتهمة الاختلاس كورنيش البحر الميت مجانا للعائلات خلال عيد الاستقلال وأيام عيد الأضحى