光合细菌的工业革命 用蓝绿细菌来对付工厂排放的二氧化碳！ 撰文╱胡斯托（Patrick Di Justo） 翻译／陈仪蓁 如果把污染的水、化石燃料的废气、阳光、嗜热的绿色黏液统统放进一个 金属箱里，会得到什麽东西呢？如果这个箱子属於贝里斯（David Bayless）的话，就可以变出纯净的氧气、乾净的水，以及一种可将温室气 体自大气中移除的方法。 贝里斯是美国俄亥俄大学俄亥俄煤炭研究中心的主任。他认为，要清除燃 煤发电厂排放出来的二氧化碳，最简便的方法就是使用大自然的方法，即 光合作用。可是工厂大量排放出来的二氧化碳，也需要相对应的光合作用 量。因此，贝里斯在美国能源部的经费补助下，研发出一种里面放置蓝绿 细菌（俗称蓝绿藻），还可调整容量大小的光合作用反应箱。 在贝里斯的生物反应箱里，蓝绿细菌生长在宽60公分，长120公分、类似纱 窗的纺织纤维薄膜上。毛细作用会将水吸给蓝绿细菌，而输送管则会导入 高温废气。贝里斯解释道，把蓝绿细菌涂抹在薄膜上，「你就可以制造大 面积的生长介面，而不需要太多水。」这种细菌会利用既有的二氧化碳和 水，来繁殖新的细菌，并在过程中释放出氧气和水蒸气。另外，蓝绿细菌 也会吸收形成酸雨的物质：氧化氮、二氧化硫。 由於排气管的废气和水份，进入生物反应箱时的温度是暖烘烘的55℃，所 以贝里斯需要的是一种耐热的细菌。他说：「在这个计画中，我们非常反 对使用基因改造的手法，因为我们繁殖的细菌量非常大。」为了找出合适 的细菌，他与蒙大拿州立大学的微生物学家库克西（Keith Cooksey）联络， 因为库克西以前研究过黄石国家公园矿质温泉中的细菌。库克西说：「我 们拿了一些贝里斯的纤维薄膜，放在黄石国家公园附近的温泉里。我们知 道，不管附着在薄膜上的是什麽细菌，都值得用来放手一搏。」最後筛选 出来的是一种新近发现的嗜铁蓝绿细菌，库克西目前暂时命名为 Chroogloeocystis siderophila。 又为了在生物反应箱内投射少量阳光，贝里斯还求助於橡树岭国家实验室 的科学家。他们研发出一种系统，利用抛物面镜采光，然後透过光纤缆线 传输。这种系统一般用来提供办公室和工厂照明，但在经过改装之後，则 可用在「光板」上，也就是可以直接将阳光投射在细菌薄膜上的丙烯酸厚 塑胶板。橡树岭实验室的厄尔（Duncan Earl）说：「由於这些细菌只用 了10％光照的能量，所以我们只需将一平方公尺的日照，分散到10平方公 尺的光板上即可。」 比较麻烦的问题是，该如何处理生物反应箱制造出来的大量细菌； C. siderophila 如果释放到黄石国家公园以外的地方，很可能会在该处成为 入侵生物。贝里斯坦承：「那绝对是一项不利因素。」目前的方案是自动 冲下多的细菌，收集起来，或许能当做燃料。 利用细菌的光合作用来对抗污染的想法，已经不算新鲜了。位在麻州剑桥 的绿色燃料科技公司，也在麻省理工学院一座2100万瓦气油发电厂的屋顶 上，测试30台生物反应箱。他们也是使用自然光，但是方法有点不太一样： 不同於贝里斯将太阳光传输照射到细菌上的做法，绿色燃料科技是让细菌 轮流照射太阳光，这样的过程称为「光调节」，绿色燃料科技的共同创办 人贝尔金（Isaac Berzin）如此解释。不过贝里斯比较喜欢他自己的光纤 传输系统，因为所需的光照面积较小，只用到1/10而已。 目前贝里斯初步研发的机具模型，每分钟可以处理140立方公尺的废气，相 当於50部车辆，或是一座300万瓦发电厂排放出来的废气量。如果在田纳西 河谷管理局的发电厂测试成功，贝里斯希望能将完整大小的生物反应箱上 场运作，实际使用125万平方公尺的细菌薄膜，来处理1000万瓦发电厂所排 放出来的废气，运作的时间则订在2010年之前。 【本文出自科学人2005年10月号】 -- 曾经沧海难为水 除却巫山不是云 取次花丛懒回顾 半缘修道半缘君 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 139.223.28.55