חיידקים הפועלים ככימאים “ירוקים”

בקרוב יוכלו חיידקים לשמש בהמרתה של פסולת המכילה מתכת לזרזים חשובים עבור יצירת אנרגיה נקייה – כך טוענים מדענים שמאמרם פורסם בכתב-העת המדעי Microbiology.

חוקרים מביה”ס לביו-מדעים באוניברסיטת בירמינגהם חשפו את המנגנונים המאפשרים לחיידק האדמה הנפוץ מהסוג Desulfovibrio desulfuricans לנצל את המתכת החשובה פלאדיום מתוך מקורות של פסולת תעשייתית.

פלאדיום היא אחת ממתכות קבוצת הפלטינה, ומהווה את אחד מהמשאבים החשובים ביותר בכדור-הארץ. היא משמשת ביישומים רבים, בזכות מאפייניה הכימיים יוצאי-הדופן. מתכות מקבוצת הפלטינה מיושמות במערכות קטליטיות רבות ומהוות את הרכיבים הפעילים בממירים קטליטיים לרכבים המפחיתים את פליטות גזי החממה.

ד”ר Kevin Deplanche שהוביל את המחקר הסביר מדוע דרכים חדשות להשבה מחדש של מתכות מקבוצה זו כה נדרשות. “מתכות אלו מקורן במאגר סופי, מה שבא לידי ביטוי במחיר השוק הגבוה שלהן כיום”. במהלך העשור האחרון הביקוש למתכות אלו עלה בעקביות מעל ההיצע, כך שמחקר עבור דרכים חלופיות להשבה מחדש של פלאדיום ממקורות משניים חשוב ביותר בכדי להבטיח זמינות עתידית של מאגרים אלו.”

מחקר קודם במעבדה זו הראה כי החיידק Desulfovibrio desulfuricans מסוגל להפוך את מתכת הפלאדיום המצויה בפסולת תעשייתית לננו-חלקיקים מתכתיים בעלי פעילות ביו-קטליטית. כעת, הצליחו החוקרים לזהות במדויק את הפרודות האחראיות לתהליך ההמרה.

אנזימים מהסוג הידרוגנאזות (Hydrogenase), הממוקמים ע”ג הקרומית החיצונית של החיידק, הם המבצעים את החיזור של הפלאדיום, תגובה המובילה להצטברות של ננו-חלקיקים קטליטיים. תאי החיידקים המצופים בננו-חלקיקי הפלאדיום מכונים בשם “BioPd”.

קבוצת המחקר מאמינה כי בחיידקים אלו טמונה יכולת כבירה לשמש בייצור של אנרגיה נקייה. “מחקר בקבוצה שלנו הראה כי חיידקים אלו מהווים זרז מצוין לטיפול בחומרים מזהמים עיקשים, כגון כרום, המשמשים בתעשיית הצבעים. חיידקים אלו יוכלו לשמש אפילו בתאי דלק מבוססי-מימן לייצור חשמל נקי ממימן,” אמר החוקר. “המטרה הסופית שלנו הינה לפתח טכנולוגית שלב אחד המאפשרת המרה של פסולת המכילה מתכת לכדי זרזים חשובים מאוד עבור התחום המכונה כימיה “ירוקה” ועבור הייצור של אנרגיה נקייה,” מוסיף החוקר.

הידיעה על המחקר