Kolonie mikroorganizmów jako naturalne przetwórnie
Technologia bazuje na specjalnych biofilmach przetwarzających dwutlenek węgla i tlenek węgla w metan. Te struktury tworzą śluzową macierz z lipidów, białek i cukrów, która w warunkach beztlenowych osiąga imponujące 96% czystości produktu końcowego. Jeden z członków zespołu badawczego, Lu Feng, wyjaśnia, że zamiast rozkładać odpady organiczne, jak to się odbywa w tradycyjnej produkcji biogazu, metoda biofilmowa przechwytuje i przetwarza strumienie gazów, wykorzystując samoistnie wyselekcjonowane mikroorganizmy znajdujące się w cienkim biofilmie w warunkach beztlenowych. Podstawowa różnica względem dotychczas stosowanych rozwiązań polega na bezpośrednim przechwytywaniu gazów, co eliminuje konieczność rozkładu materii organicznej. Naukowcy zastosowali reaktor beztlenowy z ruchomym złożem biofilmowym (AnMBBR), który radzi sobie z wyzwaniami zbyt dużymi dla konwencjonalnych instalacji.
Czytaj też: Duńscy naukowcy rozwiązali 60-letnią zagadkę fizyki kwantowej. Przełom w badaniu stanów nadprzewodzących
W najnowszym wydaniu technologia ta wyróżnia się niezwykłą odpornością na substancje paraliżujące standardowe systemy. Siarkowodór i wysokie stężenia amoniaku, które zwykle unieruchamiają procesy fermentacji, nie stanowią dla niej większego problemu. Feng dodaje, iż uzyskane wcześniej wyniki ujawniły utratę naet 30 procent metanu przez układy pozbawione biofilmu. Reaktory biofilmowe utrzymywały natomiast wysoką jakość metanu nawet przy ekstremalnie wysokiej zawartości H2S. Odporność na amoniak stanowi pokłosie obecności mikroorganizmów znanych jako Methanothermobacter, które przekształcają wodór i CO₂ w metan. Pozwala to na wykorzystanie trudnych w obróbce odpadów, takich jak osady rybne, gnojowica czy resztki spożywcze. Do tej pory często trafiały one na składowiska, lecz wkrótce sytuacja może ulec zmianie.
Perspektywy i realne ograniczenia: czy ta technologia może zostać skomercjalizowana?
Norweskie podejście do tematu stwarza szansę na zagospodarowanie nietypowych materiałów, takich jak odpady plastikowe czy biomasa drzewna, które wcześniej nie nadawały się do bioprzetwórstwa. Przekształca się je najpierw w syngaz, czyli mieszaninę wodoru i tlenku węgla. Warto jednak zaznaczyć, że wymaga to precyzyjnej kontroli parametrów. Na przykład nadmiar wodoru może destabilizować cały proces. Choć wyniki laboratoryjne robią wrażenie, przejście do skali przemysłowej pozostaje wyzwaniem. Jak przyznają badacze, reaktory biofilmowe potrzebują starannego zarządzania, by działać optymalnie w większych instalacjach. Współpraca NIBIO z Norweskim Uniwersytetem Nauk Przyrodniczych zaowocowała pięcioma publikacjami naukowymi w latach 2024-2025, co daje solidne podstawy dla dalszych prac.
Czytaj też: Perowskit i krzem wspólnie biją rekordy. Nowe ogniwa słoneczne ukończyły testy
Nic więc dziwnego, że ich autorzy sugerują, jakoby procesy oparte na biofilmach zapewniały solidną i elastyczną platformę dla przyszłej produkcji biogazu. Może to stać się ważnym wkładem w redukcję szkodliwych emisji gazów przy jednoczesnym dostarczaniu energii. Opisywana technologia wpisuje się w model gospodarki cyrkularnej, w którym emisje stają się surowcem. To ciekawa alternatywa dla składowania CO₂ pod ziemią, choć na ocenę jej realnego wpływu przyjdzie nam jeszcze poczekać. Jeśli uda się pokonać przeszkody, między innymi w postaci niełatwego skalowania, nowa strategia może stać się istotnym elementem transformacji energetycznej – szczególnie w branżach o wysokiej emisyjności. Na dziś pozostaje obiecującym eksperymentem, który teraz czeka kluczowa próba.