Vom Ölfeld ins Labor: Wie spezielle Mikroorganismen Öl in Gas spalten


Mikroorganismen zerlegen Öl selbstständig in Methan und Kohlendioxid

Mikroben können Öl in Erdgas oder Methan umwandeln. Lange Zeit glaubte man, dass dieser Wandel nur durch die Zusammenarbeit verschiedener Organismen möglich sei. Im Jahr 2019 schlugen Rafael Laso-Pérez und Gunter Wegener vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie vor, dass bestimmte Archaeen dies ganz von selbst tun können, wie die Genomanalyse nahelegt. Nun ist es Forschern in Zusammenarbeit mit einem chinesischen Team gelungen, diese „Wundermikrobe“ im Labor zu züchten. Dadurch können wir genau erklären, wie sich Mikroorganismen verändern. Sie fanden auch heraus, dass sie es vorzog, relativ große Mengen an Lebensmitteln zu sich zu nehmen.

Mikroorganismen leben in unterirdischen Ölvorkommen an Land und im Meer und nutzen Öl als Energiequelle und Nahrung und wandeln es in Methan um. Bis vor Kurzem glaubte man, dass diese Veränderung nur durch die komplexe Zusammenarbeit verschiedener Organismen, etwa bestimmter Bakterien und meist zweier Archaeenarten, möglich sei.Nun haben Forscher den Archaeen einen Namen gegeben Methanoriparie Diese komplexe Reaktion wird aus den Absetzbecken von Ölförderanlagen gesammelt und läuft völlig von selbst ab.

Dieser „Wundermikroorganismus“ spaltet Öl in Methan und Kohlendioxid auf. „Methanoriparie „Es handelt sich um eine Art Hybridorganismus, der die Eigenschaften von Ölabbaustoffen mit den Eigenschaften von Methanogenen oder Methanogenen kombiniert“, sagte Studienautor Gunter Wegener vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und dem Malm-Zentrum für Marine Umweltwissenschaften in Bremen. er erklärt. Universität Bremen.

Gene, die Kohlenwasserstoffe abbauen

Forscher haben diese Mikroorganismen erfolgreich im Labor gezüchtet und konnten so die zugrunde liegenden Prozesse im Detail untersuchen.Sie entdeckten, dass seine genetische Ausstattung ihm die folgenden Eigenschaften verlieh Methanoriparie einzigartige Fähigkeit. „Seine Gene enthalten Baupläne für Enzyme, die verschiedene Kohlenwasserstoffe aktivieren und abbauen können. „Es verfügt außerdem über einen kompletten Satz Methangeneratoren“, sagt Wegener.

Die Forscher versorgten die Mikroorganismen mit unterschiedlichen Nahrungsmöglichkeiten und nutzten in ihren Laborkulturen unterschiedliche Methoden. Methanoriparie Etwas, das sich vertraut anfühlt. Besonders überraschend war, dass diese Archaeen alle verschiedenen Kohlenwasserstoffe mit demselben Enzym aktivierten. „Bisher haben wir nur Archaeen kultiviert, die sich von kurzkettigen Kohlenwasserstoffen wie Ethan und Butan ernähren. Methanoriparie Aber sie bevorzugen Schweröle, die langkettige Verbindungen enthalten“, sagt Co-Autor Rafael Laso-Pérez, der jetzt am spanischen Nationalen Zentrum für Biotechnologie (CNB) arbeitet. „Bisher wussten wir nichts von methanogenen Mikroorganismen, die langkettige Kohlenwasserstoffe direkt verwerten. Es gibt auch komplexe Kohlenwasserstoffe mit zyklischer und aromatischer Struktur.“ Methanoriparie Es ist weniger sperrig, wenn es an mindestens eine lange Kohlenstoffkette gebunden ist. Neben weiteren interessanten Ergebnissen haben wir auch einen bisher völlig unbekannten Weg der Methanproduktion entdeckt. ”

Die für diese Studie kultivierten Methanorhiparia-Zellen wurden aus dem Shengli-Ölfeld, einem der größten Ölfelder Chinas, gesammelt. Genetische Analysen zeigen, dass diese Mikroben auf der ganzen Welt verbreitet sind, sogar in den tiefen Ozeanen. „Unsere Erkenntnisse liefern ein völlig neues Verständnis der Ölförderung in unterirdischen Öllagerstätten. Sowohl die weite Verbreitung dieser Organismen als auch das Potenzial für industrielle Anwendungen machen dies zu einem spannenden Forschungsgebiet in den kommenden Jahren“, schließt Wegener.



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