Как поедающие нефть микробы могут революционизировать энергетический переход [видео]

Любой любитель хлеба на закваске может подтвердить, что полезные микробы живут вокруг нас. По оценкам, на Земле есть гавани целых триллион микробные виды. Многие из них делают нашу жизнь лучше, позволяя нам делать все, от ферментации продуктов до синтеза человеческого инсулина.

Эти возможности привлекли внимание Тары Карими, научного исследователя, специализирующегося на биологических технологиях. Ее брат Модзи Карими работал с компанией, которая хотела секвенировать ДНК микробов, живущих в нефтяных и газовых скважинах. Оба брата и сестры Карими были увлечены устойчивым развитием; когда их профессиональные жизни пересеклись, они начали думать о том, как их знания в области науки и техники могут помочь обратить вспять изменение климата.

В конечном итоге их сотрудничество привело к Cemvita Factory, биотехнологическому стартапу, который они основали в 2017 году. Сегодня их внимание сосредоточено на том, чтобы привнести биотехнологии в энергетический переход с такими приложениями, как использование микроскопических организмов для превращения углекислого газа во что-то другое, извлечение лития из глины или пиршества. на нефть, что было бы чрезвычайно полезно в глобальных усилиях по обезуглероживанию.

Накопление микробной армии

Добыча нефти по своей природе является сокращающимся процессом. По мере добычи нефти подземное давление падает, и обычно от 20% до 50% нефти остается неизвлеченной. Cemvita считала эти резервуары на последней стадии идеальными для проверки воздействия микробов на углеводороды, и ее междисциплинарной команде пришла в голову идея искать микробы, которые превращают остаточную нефть в другой полезный продукт.

Процесс включал скрининг ряда микробов, чтобы увидеть, что они могут делать, и определить, какие из них могут адаптироваться и выжить на нефтяном месторождении. Во время процесса они обнаружили штамм микробов, которые могли производить водород при потреблении нефти. Модзи, генеральный директор Cemvita, предположил, что эти микробы могут выполнять совершенно современную форму алхимии — превращать черное золото в то, что он назвал «золотым водородом».

«Наша команда любит открытия. В этом вся прелесть исследования: вы начинаете с решения одной задачи, а затем обнаруживаете нечто большее».

Нарушение перехода энергии

Открытие водорода не было случайным. Основная миссия Cemvita — учиться у природы и разрабатывать технологии, работающие в гармонии с ней. «Наша команда любит открытия, — говорит Тара, технический директор Cemvita. «В этом вся прелесть исследования: вы начинаете с решения одной задачи, а затем обнаруживаете нечто большее».

Информация о микробах, переваривающих углеводороды, не нова. Они сыграли ключевую роль в ограничение экологического ущерба разлива нефти Exxon Valdez в 1980-х годах и переваривание смесь сырой нефти и природного газа, просочившаяся из скважины BP Macondo в 2010 году. В лаборатории команда Cemvita протестировала кузенов этих микробов, чтобы найти штаммы, достаточно выносливые, чтобы выжить в анаэробных подземных средах, куда ученые хотели их отправить. .

«После того, как мы поставили эти галочки, мы почувствовали, что у нас есть шанс производить водород по цене менее доллара за килограмм», — говорит Модзи. Эти экономические показатели ставят золотой водород Cemvita в один ряд с водородом, полученным из природного газа. Чтобы представить этот подвиг в перспективе, в 2021 году Министерство энергетики США запустило Водородный выстрел— инициатива, направленная на достижение цены в долларах за килограмм в течение десяти лет.

Захватывающий путь к развитию

Как и любая новая технология, широкое внедрение решения Cemvita потребует доверия со стороны потенциальных инвесторов и партнеров. Mitsubishi Heavy Industries инвестировала в компанию в рамках своей стратегической направленности на выявление и ускорение возможностей обезуглероживания. «Разработка и снижение рисков инновационных технологий, которые станут катализатором энергетического перехода, являются для нас основным направлением, особенно с точки зрения развития углеродных и водородных цепочек добавленной стоимости», — говорит Рики Сакаи, старший вице-президент по инвестициям и развитию бизнеса в Mitsubishi Heavy Industries. Америка.

«Подземное биопроизводство может привести к созданию совершенно новой отрасли разведки и производства водорода».

Нефтегазовые компании заинтересованы в партнерстве с Cemvita. Закрытые скважины и выработанные нефтяные месторождения Cemvita, предназначенные для полевых испытаний, по сути, являются обязательствами для разведочных и добывающих компаний. Превращение оставшейся нефти в водород предлагает способ продлить срок службы списанных скважин.

«Обычные скважины, пробуренные в пористых песчаниковых и известняковых породах в период с 1920-х по 1990-е годы, часто содержат от 20% до 50% углеводородов», — говорит Модзи. «Мы рассматриваем это как источник действительно дешевого сырья, которое мы могли бы использовать».

В следующем году или около того Cemvita Factory будет искать карманы, которые могли бы производить от 30 до 50 тонн золотого водорода в день, что необходимо для коммерческой жизнеспособности на сегодняшнем рынке. По оценкам компании, эти коммерческие установки могут работать от 10 до 15 лет, прежде чем они истощат существующие резервуары. И только в США, по его оценкам, более 100,000 XNUMX скважин соответствуют его первоначальным критериям.

По мере развития водородной экономики может стать более экономичным хранить нефть в земле и позволять микробам превращать ее в водород, чем выкачивать ее. «Подземное биопроизводство может привести к созданию совершенно новой отрасли разведки и производства водорода», — говорит Модзи. «Нам просто нужно войти в дверь и открыть ее».

Дополнительный контент

Инвестиционные уроки от специалиста по энергетике

Совет молодым инженерам: смотрите на общую картину

Электромобили создают скоростную полосу для систем накопления энергии

Источник: https://www.forbes.com/sites/mitsubishiheavyindustries/2023/02/08/how-oil-eating-microbes-could-revolutionize-the-energy-transition-video/