Phát hiện một loại vi khuẩn ăn được cả khí CO2

Vi khuẩn Clostridium thermocellum gần đây trở nên nổi tiếng nhờ khả năng phân rã được cả cellulose (loại hợp chất hữu cơ thường thấy trong thực vật), biến chúng thành nhiên liệu sinh học có thể sử dụng được mà không cần phải thêm enzyme.

Khi nghiên cứu thêm về loại vi khuẩn này, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo NREL thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã khám phá ra thêm một khả năng nữa của chúng: vi khuẩn này có thể ăn và tiêu hóa được cả khí CO₂.

Vi khuẩn Clostridium thermocellum.

Dù không có nghĩa là thả vài đàn Clostridium thermocellum ra môi trường để nó ngốn hết CO₂, đây vẫn là điều đáng mừng. Khía cạnh đáng chú ý là ở việc loài vi khuẩn này có thể được "lập trình lại" để cho chúng tạo ra được một loại nhiên liệu sinh học ít carbon hơn nữa, tốt hơn nữa.

"Nếu như chúng ta hiểu được cách thức loài vi khuẩn này hấp thụ CO₂, ta sẽ có thể làm cho nó hấp thụ được thêm nhiều nữa", một trong những nhà nghiên cứu tại NREL, cô Katherine J. Chou nói. Điều này có thể giúp giảm thiểu lượng khí CO₂ thải ra môi trường một cách nhiều nhất có thể.

Cách thức hoạt động chính xác của C. thermocellum vẫn còn là điều bí ẩn. Ta vẫn biết con vi khuẩn này là loài dị dưỡng, và thông thường, loài dị dưỡng thì phải sử dụng carbon hữu cơ từ ngoài môi trường (như cellulose) để có thể xây dựng tế bào và sống sót. Chúng là loại vi khuẩn có thể biến carbon đã qua vòng tuần hoàn tự nhiên trở lại dạng vô cơ nguyên thủy là CO₂.

Khi những con vi khuẩn này hấp thụ carbon hữu cơ, chúng sẽ cho ra CO₂ như một loại sản phẩm phụ thải ra ngoài môi trường. Quá trình mang tên mất mát carbon này sẽ làm giảm số lượng nhiên liệu sinh học thu được mà loài khuẩn dị dưỡng này tạo được ra.

Các nhà khoa học tại NREL đang cầm ống nghiệm chứa vi khuẩn Clostridium thermocellum. Theo thứ tự từ trái sang phải là bà Pin-Ching Maness, cô Katherine J. Chou và anh Wei Xiong.

"Mất mát carbon là một sự phí phạm lớn, khi mà lượng carbon hữu cơ ấy có thể được sử dụng để làm rất nhiều thứ", cô Chou nói. "Nếu như ta sản xuất hàng loạt nhiên liệu sinh học nhưng lại bỏ phí một phần ba lượng khí CO₂ đáng lẽ đã có ích, liệu hướng đi đó có thực sự đúng?".

Tránh việc phí phạm chính là lý do tại sao vi khuẩn C. thermocellum lại được để ý tới như vậy: chúng có thể biến đổi cellulose thành nhiên liệu sinh học một cách hiệu quả. Các nhà khoa học cho rằng một phần lý do của việc này nằm ở lượng carbon mất đi không nhiều, nhưng họ vẫn chưa biết được cách thức hoạt động chính xác của loài vi khuẩn trên.

Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã tìm ra được rằng cơ chế hoạt động của vi khuẩn C. thermocellum rất đặc biệt, chúng có khả năng hấp thụ được CO₂ và điều đó có nghĩa rằng, C. thermocellum có thể tiếp tục hấp thụ chính lượng CO₂ mà chúng thải ra, ngăn ngừa việc đưa thêm CO₂ vào trong môi trường.

Vi khuẩn này có thể biến đổi cellulose thành nhiên liệu sinh học một cách hiệu quả.

"Nhưng làm thế nào mà loài vi khuẩn này lại có thể vừa hấp thụ cellulose lại vừa có thể nhận lại số CO2 đó, đấy vẫn là một câu hỏi làm chúng tôi tò mò", cô Chou chia sẻ. Việc nghiên cứu để hiểu rõ được loài vi khuẩn này vẫn còn cần phải được tiến hành triệt để.

Chưa hoàn toàn nắm vững được cơ chế hoạt động của chúng nhưng con vi khuẩn này vẫn là tiềm năng cực kì lớn, rất có thể trong một thời gian ngắn nữa, ta sẽ có thể thay thế nhiên liệu đốt với nhiên liệu sinh học một cách hiệu quả. Chưa nghiên cứu hết thì sức mạnh của con vi khuẩn này vẫn chưa được bộc lộ hết, ta hãy chờ xem các nhà khoa học làm được gì để thay đổi thế giới này.