چگونه میکروب های روغن خوار می توانند انتقال انرژی را متحول کنند [ویدئو]

همانطور که هر دوستدار نان خمیر ترش می تواند تأیید کند، میکروب های مفید در اطراف ما زندگی می کنند. تخمین ها حاکی از آن است که زمین دارای بندر است به اندازه یک تریلیون گونه های میکروبی بسیاری زندگی ما را بهتر می کنند و ما را قادر می سازند تا همه چیز را از تخمیر غذا گرفته تا سنتز انسولین انسانی انجام دهیم.

این احتمالات توجه تارا کریمی، محقق دانشگاهی متخصص در فناوری های الهام گرفته شده از بیولوژیک را به خود جلب کرد. برادر او، موجی کریمی، با شرکتی کار می کرد که می خواست DNA میکروب های ساکن در چاه های نفت و گاز را توالی یابی کند. هر دو خواهر و برادر کریمی به پایداری علاقه داشتند. هنگامی که زندگی حرفه ای آنها تلاقی پیدا کرد، آنها شروع به فکر کردن در مورد راه هایی کردند که دانش آنها از علم و فناوری می تواند به معکوس کردن تغییرات آب و هوایی کمک کند.

در نهایت، همکاری آنها به کارخانه Cemvita منجر شد، یک استارت آپ بیوتکنولوژی که آنها در سال 2017 تأسیس کردند. امروزه تمرکز آنها بر آوردن بیوتکنولوژی به انتقال انرژی با کاربردهایی مانند مهار ارگانیسم های میکروسکوپی برای تبدیل دی اکسید کربن به چیز دیگری، استخراج لیتیوم از خاک رس یا جشن است. در مورد نفت، که در تلاش جهانی برای کربن زدایی بسیار مفید خواهد بود.

جمع آوری ارتش میکروبی

استخراج نفت یک فرآیند ذاتی در حال کاهش است. با تولید بیشتر روغن، فشار زیرسطحی کاهش می یابد و معمولاً 20 تا 50 درصد روغن بازیابی نشده باقی می ماند. Cemvita این مخازن مرحله نهایی را برای آزمایش تأثیر میکروب ها بر هیدروکربن ها ایده آل می دید و تیم چند رشته ای آن این ایده را داشت که به دنبال میکروب هایی باشد که روغن باقی مانده را به محصول مفید دیگری تبدیل کند.

این فرآیند شامل غربالگری طیف وسیعی از میکروب‌ها بود تا ببینیم چه کاری می‌توانند انجام دهند و شناسایی می‌کنند که کدام یک می‌توانند در یک میدان نفتی سازگار شوند و زنده بمانند. در طول این فرآیند، آنها یک سویه از میکروب‌ها را پیدا کردند که می‌توانند در حین مصرف نفت، هیدروژن تولید کنند. موجی، مدیر عامل Cemvita، متوجه شد که این میکروب‌ها ممکن است بتوانند یک شکل کاملاً مدرن از کیمیاگری را انجام دهند - طلای سیاه را به چیزی که او آن را «هیدروژن طلا» می‌نامد تبدیل کند.

تیم ما عاشق کشف است. این زیبایی تحقیق است: شما با حل یک چالش شروع می‌کنید و سپس چیز بزرگ‌تری را کشف می‌کنید.»

ایجاد اختلال در انتقال انرژی

کشف هیدروژن تصادفی نبود. ماموریت اصلی Cemvita یادگیری از طبیعت و توسعه فناوری هایی است که هماهنگ با آن کار می کنند. تارا، مدیر ارشد فناوری Cemvita می گوید: «تیم ما عاشق کشف است. این زیبایی تحقیق است: شما با حل یک چالش شروع می کنید و سپس چیز بزرگتری را کشف می کنید.

آگاهی از میکروب هایی که هیدروکربن ها را هضم می کنند چیز جدیدی نیست. نقش اساسی در آن داشتند محدود کردن آسیب های زیست محیطی نشت نفت اکسون والدز در دهه 1980 و هضم کننده ترکیبی از نفت خام و گاز طبیعی نشت‌شده از چاه ماکوندوی BP در سال 2010. در آزمایشگاه، تیم Cemvita پسرعموهای این میکروب‌ها را برای یافتن سویه‌های مقاوم برای زنده ماندن در محیط‌های زیرسطحی بی‌هوازی که دانشمندان می‌خواستند آنها را بفرستند آزمایش کردند. .

موجی می‌گوید: «وقتی آن جعبه‌ها را بررسی کردیم، احساس کردیم که می‌توانیم هیدروژن با هزینه کمتر از یک دلار در هر کیلوگرم تولید کنیم. این اقتصادها هیدروژن طلای Cemvita را با هیدروژن تولید شده از گاز طبیعی برابر می‌کند. برای نشان دادن این شاهکار، در سال 2021 وزارت انرژی ایالات متحده راه اندازی شد شات هیدروژنی- ابتکاری با هدف رسیدن به قیمت دلار در هر کیلو ظرف یک دهه.

مسیری قانع کننده برای توسعه

مانند هر فناوری جدید، پذیرش گسترده راه حل Cemvita نیازمند اعتماد سرمایه گذاران و شرکای بالقوه است. صنایع سنگین میتسوبیشی به عنوان بخشی از تمرکز استراتژیک خود بر شناسایی و تسریع فرصت‌های کربن‌زدایی در این شرکت سرمایه‌گذاری کرده است. ریکی ساکای، معاون ارشد سرمایه‌گذاری و توسعه کسب‌وکار در صنایع سنگین میتسوبیشی می‌گوید: «توسعه و حذف ریسک فناوری‌های نوآورانه‌ای که انتقال انرژی را تسریع می‌کنند، تمرکز اصلی ما است، به‌ویژه از نظر توسعه زنجیره‌های ارزش کربن و هیدروژن». آمریکا.

"تولید زیستی زیرسطحی می تواند منجر به تولید یک صنعت کاملاً جدید در اکتشاف و تولید هیدروژن شود."

شرکت های نفت و گاز انگیزه های قوی برای مشارکت با Cemvita دارند. چاه‌های سرپوشیده و میادین نفتی استخراج‌شده هدف‌های Cemvita برای آزمایش میدانی اساساً تعهداتی برای شرکت‌های اکتشاف و تولید هستند. تبدیل نفت باقیمانده به هیدروژن راهی برای افزایش عمر چاه هایی که از بین رفته اند را ارائه می دهد.

موجی می‌گوید: چاه‌های معمولی حفر شده در سازندهای ماسه‌سنگ و آهک متخلخل بین دهه‌های 1920 و 1990 اغلب 20 تا 50 درصد از هیدروکربن‌های خود را هنوز در جای خود دارند. ما به آن به عنوان منبعی از مواد اولیه ارزان قیمت فکر می کنیم که می توانیم از آن استفاده کنیم.

در حدود یک سال آینده، کارخانه Cemvita به دنبال جیب هایی خواهد بود که بتواند 30 تا 50 تن هیدروژن طلا در روز تولید کند که برای کارایی تجاری در بازار امروز لازم است. این شرکت تخمین می زند که این تاسیسات تجاری می توانند 10 تا 15 سال قبل از تخلیه مخازن موجود کار کنند. و تنها در ایالات متحده تخمین می زند که بیش از 100,000 حلقه چاه معیارهای اولیه آن را برآورده می کند.

با تکامل اقتصاد هیدروژن، ممکن است نگه داشتن نفت در زمین و اجازه دادن به میکروب ها آن را به هیدروژن تبدیل کنند تا پمپاژ آن مقرون به صرفه تر شود. موجی می‌گوید: «تولید زیستی زیرسطحی می‌تواند منجر به تولید یک صنعت کاملاً جدید در اکتشاف و تولید هیدروژن شود. ما فقط باید یک پای در را بگذاریم و آن را باز کنیم.»

مطالب مرتبط

درس های سرمایه گذاری از یک پیشاهنگ فناوری انرژی

توصیه برای مهندسان جوان: چشم خود را به تصویر بزرگ نگاه کنید

وسایل نقلیه الکتریکی در حال ایجاد یک مسیر سریع برای سیستم های ذخیره انرژی هستند