박테리아를 이용한 탄소 업사이클링

(Synthetic biologists have engineered bacteria to convert carbon waste into valuable chemicals. The carbon-negative approach could contribute to a net-zero emissions economy. Credit: Justin Muir)

박테리아는 여러 가지 유기물을 대사해 더 유용한 물질을 만들 수 있습니다. 물론 반대로 물과 이산화탄소 같이 단순한 물질을 더 복잡한 유기물로 만들 수 있습니다. 많은 과학자들이 기후 문제를 해결하기 위해 후자의 기능에 주목하고 있습니다.

노스웨스턴 대학과 란자테크의 연구팀은 클로스트리디움 아우토에타노제눔 (Clostridium autoethanogenum)라는 미생물의 유전자를 조작해 이산화탄소를 아세톤과 아이소프로판올 (acetone, isopropanol (IPA))로 업사이클링 할 수 있게 만들었습니다.

아세톤과 IPA는 화석연료를 이용해 제조하는 매우 흔한 화학 제품으로 연간 100억 달러 규모의 시장을 형성하고 있습니다. 하지만 그런 만큼 매년 이를 제조하기 위해 막대한 이산화탄소가 배출되고 있습니다. 하지만 미생물을 이용한 가스 발효 공정을 이용하면 이산화탄소 배출을 160% 줄일 수 있다는 게 연구팀의 주장입니다. 다시 말해 이산화탄소 배출하는 대신 흡수하는 탄소 감소 공정이라는 이야기입니다.

물론 이런 일이 실험실에서만 일어나고 현실에서는 일어나지 않으면 의미가 없기 때문에 연구팀은 실제 산업 생산이 가능한 수준의 파일럿 연구를 진행했습니다. 제조 비용이 기존의 석유화학 제품보다 다소 비싸더라도 탄소 배출을 줄여야 하는 기업들에게는 매력적인 기술이 될 수 있습니다. 과연 상업 생산에 성공할지 주목됩니다.

참고

https://phys.org/news/2022-02-bacteria-upcycle-carbon-valuable-chemicals.html

Michael Jewett, Carbon-negative production of acetone and isopropanol by gas fermentation at industrial pilot scale, Nature Biotechnology (2022). DOI: 10.1038/s41587-021-01195-w. www.nature.com/articles/s41587-021-01195-w

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