低濃度甲烷環境中新型甲烷氧化菌的應用潛力

造成全球暖化第二大溫室氣體甲烷的排放量造成的暖化潛勢值是二氧化碳的84倍

儘管甲烷氧化菌已經被廣泛研究,但大氣中的甲烷濃度極低,一般的甲烷氧化菌無法有效處理。然而最新研究發現一種名為「Methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C」的甲烷氧化菌可以在低濃度的環境下生長並快速分解甲烷。儘管資金和技術門檻仍需克服,但這一發現為減少甲烷排放提供了新的契機。低濃度甲烷環境中也能作用。

甲烷是全球第二大溫室效應來源,對於氣候變遷造成嚴重影響。然而傳統上針對甲烷的處理通常僅限於高濃度甲烷環境,這限制了對低濃度甲烷的處理效果。近期的研究顯示,一種特殊的甲烷氧化菌有望改變這種情況。

甲烷氧化菌(methanotrophs)是一種能夠消耗甲烷的細菌,但過去對甲烷的處理通常要求甲烷濃度達到較高的水平。然而,華盛頓大學與美國海軍官校的研究團隊發現了一種能夠在低濃度甲烷環境中發揮作用的甲烷氧化菌。

該研究團隊測試了多種甲烷氧化菌,其中一株被稱為「Methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C」的菌株表現特別出色。這種菌株在低至200ppm的甲烷濃度下仍能有效消耗甲烷。此外5GB1C的生長速度比其他細菌更快,能進一步提高甲烷的消耗效率。

除了在低濃度甲烷環境中有效作用外,5GB1C還具有其他優點。首先它在實驗過程中未產生大氣中另一個溫室氣體一氧化二氮(N2O),這對於減少溫室氣體排放具有重要意義。其次,5GB1C能夠自我增殖,這有助於提高其處理甲烷的能力。

然而,將這一項研究成果應用於實際中仍面臨著資金和技術門檻。研究團隊指出,需要將甲烷處理裝置擴大20倍才能實現規模化應用。此外,資金投入和大眾接受度也是實現規模化應用的關鍵因素。

儘管如此,這項研究結果為減少甲烷排放帶來了新的希望。隨著技術的進一步發展和社會的普及,我們有望在不久的將來看到這種低濃度甲烷環境中作用的甲烷氧化菌被應用於實際的甲烷處理中,從而減輕溫室氣體的排放壓力。

根據聯合國的報告,甲烷排放量不斷增加,對於全球暖化的貢獻正在增加。因此,開發和應用具有高效甲烷處理能力的微生物菌株具有重要意義。這將為我們應對氣候變化、減少溫室氣體排放提供新的解決方案,並為實現永續發展目標做出貢獻。

在未來的研究和應用中,除了提高甲烷消耗效率外,我們也應關注其他方面的問題,例如控制一氧化二氮的生成以及確保這些微生物菌株的安全性和穩定性。通過持續的研究和創新,我們有望實現更有效地減少甲烷排放的目標,為保護地球環境和構建可持續未來做出貢獻。

參考資料:
– 甲烷(ESG鏡週刊)
– 二氧化碳(ESG鏡週刊)
– Gilles DETOT攝影作品(Unsplash)
– 美國國家科學院刊(PNAS)
– Methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C菌株(Chemical & Engineering News)
– 甲烷氧化菌的特殊性(PHYS)
– 甲烷排放的增加對氣候變化的影響(聯合國溫室氣體公報)

圖/不只牛羊排放甲烷,天然氣、工業、農業和垃圾填埋場也會排放,但一般的甲烷氧化菌只能處理低濃度的甲烷,效用有限。Unsplash by Gilles DETOT
最新研究發現一種特殊的甲烷氧化菌,能更有效地分解甲烷。取自 wikipedia
最新研究發現一種特殊的甲烷氧化菌,能更有效地分解甲烷。取自 wikipedia

這種細菌超會吃甲烷!未來對抗全球暖化就靠它?!

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