Giảm sự nóng lên toàn cầu nhờ vi khuẩn ăn khí metan

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học California Long Beach (Mỹ) đang đề xuất một phương pháp loại bỏ khí mê tan bằng cách sử dụng một nhóm vi khuẩn được gọi là methanotrophs để chuyển đổi khí mê tan thành carbon dioxide (CO2) và sinh khối một cách tự nhiên. Theo nhà nghiên cứu chính Mary E Lidstrom, tất cả các vi khuẩn trong nhóm này đều “ăn” khí mê tan, loại bỏ nó khỏi không khí và chuyển một phần khí này thành tế bào như một nguồn protein bền vững.

Nhóm của ông Lidstrom đã tìm thấy một chủng vi khuẩn trong nhóm này có tên là methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C có thể loại bỏ khí mê tan một cách hiệu quả ngay cả khi nó hiện diện với lượng thấp. Các nhà nghiên cứu cho biết, nếu nó trở nên phổ biến, công nghệ này có khả năng giúp làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu.

Thông thường, nhóm vi khuẩn này phát triển mạnh trong môi trường có hàm lượng khí mê tan cao (từ 5.000 – 10.000ppm). Nồng độ bình thường trong khí quyển Trái đất có mức thấp hơn nhiều, chỉ khoảng 1,9ppm khí mê tan. Nhưng một số khu vực nhất định như bãi rác, ruộng lúa và giếng dầu phát ra nồng độ cao hơn khoảng 500ppm.

Euan Nisbet, Giáo sư khoa học Trái đất tại Royal Holloway, Đại học London (Anh) cho biết: “Vi khuẩn ăn khí mê tan nhanh chóng ở nồng độ cao hơn được tìm thấy xung quanh đàn gia súc… có thể góp phần rất lớn vào việc cắt giảm lượng khí thải mê tan, đặc biệt là từ nông nghiệp nhiệt đới”.

Theo nghiên cứu, tốc độ tiêu thụ khí mê tan cao của chủng vi khuẩn này có thể là do nhu cầu năng lượng thấp và sức hút khí mê tan lớn hơn gấp hơn 5 lần so với các vi khuẩn khác.

Ngành nông nghiệp là nguồn phát thải khí mê tan nhiều nhất do phân gia súc và chất thải từ cơ thể. Khí mê tan có thể nóng lên gấp hơn 85 lần so với khí CO2 trong 20 năm đầu tiên sau khi nó đi vào bầu khí quyển. Khí mê tan trong khí quyển đã tăng nhanh trong 15 năm qua, đạt mức cao kỷ lục và hiện chiếm ít nhất 30% tổng lượng nhiệt toàn cầu.

Để triển khai vi khuẩn ăn khí mê tan trên quy mô lớn, cần hàng ngàn lò phản ứng hoạt động tốt.

Hiện tại, hầu hết các giải pháp giảm khí mê tan được đề xuất đều tập trung vào việc giảm lượng khí thải nhưng điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng cả chiến lược loại bỏ khí mê tan và giảm phát thải đều cần thiết để đáp ứng các mục tiêu khí hậu.

Tuy nhiên, Lidstrom cảnh báo rằng bất kỳ chiến lược giảm phát thải nào nhằm tăng cường hoạt động của vi khuẩn trong cộng đồng tự nhiên cũng có thể dẫn đến tăng phát thải oxit nitơ (N2O), có khả năng làm nóng toàn cầu gấp 10 lần so với khí mê tan. Điều quan trọng là công nghệ dựa trên vi khuẩn biến dưỡng này không tạo ra khí thải oxit nitơ.

Khí mê tan (CH4) hay còn có tên gọi khác là khí bùn ao, chúng là thành phần chính của khí dầu mỏ, có trong tự nhiên khá nhiều, và được tạo ra trong quá trình chế biến, chưng cất hay sản xuất khí dầu mỏ, xuất hiện nhiều trong các gia đình (như trong các bình gas).

Các dự báo gần đây dự đoán rằng nhiệt độ toàn cầu có thể giảm 0,21 – 0,22 độ C bằng cách loại bỏ 0,3 – 1 petagram khí mê tan vào năm 2050. Nhiệt độ giảm ở mức độ này được dự đoán là đáng kể, đặc biệt khi kết hợp với các chiến lược giảm phát thải khác.

Hải Đăng (T/h)