Enzymy chytají CO2

Nový proces umožní získat ze skleníkového plynu užitečné materiály.

Kanadská firma CO2 Solutions vyvinula postup, jak pomocí enzymů zachycovat oxid uhličitý. Metoda, pro niž má firma udělen jak americký tak evropský patent, spočívá v napodobení procesu, který probíhá v živých organismech, například v lidském těle. CO2 Solutions již svou technologii otestovala v malém měřítku v jedné kanadské spalovně a v hliníkárně. Teď připravuje společně s výrobcem elektrárenských technologií Babcock and Wilcox modifikaci své technologie k odstraňování oxidu uhličitého ze spalin v uhelné elektrárně.

Jádrem technologie CO2 Solutions je bakterie E. coli, geneticky upravená tak, aby produkovala specifický enzym zvaný karbonická anhydráza (též A. kyseliny uhličité). Je to proces, který hraje důležitou roli i v lidském metabolismu. Hydrogenuhličitanové anionty jsou obsaženy v krvi a jejich rovnováha s anionty uhličitanovými garantuje stabilní kyselost (pH) prostředí v těle.

Výhodou technologie enzymatické přeměny CO2 na ionty HCO3 je, že na rozdíl od jiných metod nepotřebuje předchozí separaci CO2 ze spalin. To je totiž energeticky náročný, a proto drahý proces, který diskvalifikuje řadu jiných řešení, byť třeba vypadají elegantně. Zachycování oxidu uhličitého řasami, které s jeho využitím rostou, je zase extrémně pomalý proces, který vyžaduje velké investiční náklady na obrovské nádrže. Tuto technologii komplikuje i požadavek na dostatek sluneční energie, kterou řasy ke svému růstu potřebují.

Enzymatická přeměna CO2 na hydrogenuhličitan je v porovnání s růstem řas intenzivnější proces. Přesto je zvýšení jeho účinnosti hlavním úkolem, aby bylo možné tuto technologii začít průmyslově využívat.

Zachycování oxidu uhličitého probíhá v bioreaktoru, což je vysoký válcový prostor, vyplněný porézním materiálem, na jehož povrch se vážou molekuly enzymu. Prostor je skrápěn vodou, proti níž je zespoda přiváděna směs plynů, obsahující CO2. Ten se ve vodě rozpouští a následně se působením enzymů přemění na hydrogenuhličitanové ionty.

Směs plynů se tak při průchodu reaktorem čistí od oxidu uhličitého a v protisměru proudícím vodném roztoku se naopak koncentruje kyselina hydrogenuhličitá. Z té se pak buď dá získat zpátky oxid uhličitý (takže celý postup by vlastně sloužil pouze k separaci CO2 ze směsi spalin), nebo se dá v dalším kroku přeměnit na některou z uhličitanových solí, například vápenec.

V laboratorním a v čtvrtprovozním měřítku technologie CO2 Solutions funguje. Díky využití E. coli k produkci potřebného enzymu se sice podařilo snížit potřebné náklady, ale výroba tohoto enzymu v potřebném množství dosud nebyla vyzkoušena.

http://www.enviweb.cz/?secpart=ovzdusi_archiv_gcjad/Novinky_ze_sveta_vedy_a_technologii.html
alert