US-Forscher entdecken CO₂-fressende Mikroben
US-Forscher entdecken CO₂-fressende Mikroben
merkur.de: Wissenschaftler entdeckten eine neue Innovation zur Reduzierung von Kohlendioxid. Sie identifizierten Bakterien, die in der Lage sind, CO₂ in Gestein zu transformieren.
Um gegen den Klimawandel vorzugehen, sind Wissenschaftler ständig auf der Suche nach neuen und innovativen Methoden zur CO₂-Bindung. Eine der Ideen, ist die Lagerung von Kohlendioxid unter der Erde. Eine große Herausforderung, da es sich bei Raumtemperatur um ein Gas handelt. Amerika investiert daher in die Erforschung von Möglichkeiten, Treibhausgase in tiefen Höhlen oder Gesteinsschichten zu speichern. Ein Team der Sanford Underground Research Facility in den USA feiert jetzt einen Durchbruch und entdeckte Mikroben, die CO₂-Gas in Gestein umwandeln können.
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Bakterien sollen CO₂-Gas unter der Erde zu Gestein umwandeln
Die größte Schwierigkeit bei der Forschung zur Kohlendioxid-Speicherung besteht darin, das Gas nach dem Einpumpen in den Gesteinsschichten zu halten. Gokce K. Ustunisik, Professorin am Department of Geology and Geological Engineering der South Dakota Mines, erläutert in einer Pressemitteilung der Forschungseinrichtung: „Wenn beispielsweise eine geologische Verwerfung auftritt oder wenn es nach dem ersten Pumpen an der Oberfläche zu Druckänderungen kommt, sucht das gespeicherte Gas nach einem Ausweg.“
Die Forschenden sind daher auf der Suche nach Gesteinsschichten mit spezifischen geochemischen Eigenschaften, die das Gas auflösen und es durch den Prozess der „In-situ-Mineralisierung“ in ein Karbonatmineral umwandeln können. Dieser Prozess dauert in der Natur jedoch sieben bis zehn Jahre – eine zu lange Zeitspanne.
Von zehn Jahren auf zehn Tagen: Kohlendioxid kann durch Bakterien schnell in Gestein verwandelt werden
Die Entdeckung in der Sanford Underground Research Facility könnte diesen Prozess jetzt erheblich beschleunigen. Genauer gesagt auf zehn Tage. Das Team konnte natürliche Mikroben isolieren, die Kohlendioxidgas aufnehmen und in festes Gestein umwandeln. Dieser Prozess wird als „Kohlenstoffmineralisierung“ bezeichnet.
Diese schnelle Umwandlung unter extremen Bedingungen unter der Erde könnte dazu beitragen, dass mehr CO₂ in Speicherstätten, wie beispielsweise erschöpften Öl- und Gaslagerstätten, eingeschlossen werden kann.
CO₂-Umwandlung von Laborexperimenten zu extremen Bedingungen unter der Erde
Ustunisik beschreibt ihren Ansatz wie folgt: „[…] als ersten Schritt die Entwicklung von Laborexperimenten, um optimale Bedingungen wie Druck, Temperatur, Zeit, Säuregehalt und Korngröße zu verstehen, die für die Mineralisierung ohne die Hilfe von Bakterien erforderlich sind. Die Bedingungen waren noch nie zuvor untersucht worden.“
Sie fährt fort: „Dann haben wir mehrere Mikroben getestet, die mit den Bedingungen unter der Erde zurechtkommen. Abschließend haben wir getestet, wie schnell die Mineralisierung bei Bakterien erfolgt, indem wir parallele Experimente mit und ohne biologische Aktivität durchgeführt haben. Wir haben herausgefunden, dass wir CO₂ speichern können, indem wir das Mineral MgCO3 -Magnesit in nur zehn Tagen in mikrobentragenden Experimenten kristallisieren.“ Am Ende konnten vier Arten von Geobacillus-Bakterien identifiziert werden, die tausende Meter unter der Erde in wassergefüllten Felsspalten wachsen und den biologischen Umwandlungsprozess von CO₂ zu Gestein beschleunigen können.
Jahrelange Forschung im interdisziplinären Team tragen Früchte
Hinter diesen Ergebnissen steckt nicht nur eine Finanzierung durch die National Science Foundation in Höhe von 300.000 US-Dollar (etwa 277.930,50 Euro), sondern auch die jahrelange Forschung eines interdisziplinären Teams, zu dem Mikrobiologen, Geochemiker und Umweltwissenschaftler gehören… weiterlesen
