Satu pasukan penyelidik UBC telah menemui bakteria baharu yang meningkatkan penukaran sisa makanan kepada gas asli boleh diperbaharui, memberikan satu kejayaan besar dalam pengurusan sisa dan pengeluaran tenaga boleh diperbaharui.
Dalam kajian baharu, penyelidik di University of British Columbia (UBC) telah mengenal pasti bakteria yang tidak diketahui sebelum ini yang memainkan peranan penting dalam mengubah sisa makanan kepada gas asli boleh diperbaharui (RNG). Penemuan ini, diterbitkan dalam Nature Microbiology, menggariskan potensi untuk proses sisa kepada tenaga yang lebih cekap dan menyokong janji penyelesaian tenaga mampan.
Setiap tahun, Surrey Biofuel Facility memproses 115,000 tan sisa makanan. Sisa ini, yang merangkumi segala-galanya daripada kulit pisang hingga sisa piza, mengalami transformasi berkat berbilion-bilion mikrob. Mikroorganisma ini memecahkan bahan organik untuk menghasilkan RNG, alternatif yang lebih bersih kepada bahan api fosil.
Ryan Ziels, seorang profesor bersekutu di jabatan kejuruteraan awam UBC, mengetuai kajian itu. Dia tertarik apabila dia melihat bahawa aktiviti mikrob biasa telah berhenti, namun pengeluaran metana berterusan tanpa henti.
"Kami sedang mengkaji pengeluaran tenaga mikrob di Surrey Biofuel Facility apabila kami melihat sesuatu yang ganjil: mikrob yang biasanya menggunakan asid asetik telah hilang, namun metana terus mengalir," kata Ziels dalam satu kenyataan berita. "Kaedah tradisional tidak dapat mengenal pasti organisma yang melakukan pengangkatan berat."
Fenomena ini amat membingungkan kerana pengeluaran metana adalah proses pelbagai langkah yang melibatkan pelbagai interaksi mikrob. Pada mulanya, bakteria menguraikan sisa makanan menjadi sebatian ringkas seperti asid lemak, asid amino dan gula, yang kemudiannya berubah menjadi asid organik seperti asid asetik. Mikrob penghasil metana memakan asid ini untuk menghasilkan metana.
Bakteria baru kepunyaan Natronincolaceae keluarga dan berkembang maju dalam keadaan di mana pengeluar metana tradisional akan gagal.
"Menukar sisa kepada metana ialah proses kerjasama yang melibatkan pelbagai mikrob yang berinteraksi," tambah pengarang bersama Steven Hallam, seorang profesor di jabatan mikrobiologi dan imunologi UBC. "Bakteria yang baru dikenal pasti ini adalah salah satu pemain utama yang membuatnya berlaku."
Salah satu penemuan kritikal penyelidikan Ziels dan pasukannya ialah bakteria baharu itu boleh menahan tahap ammonia yang tinggi — hasil sampingan biasa sisa makanan yang kaya dengan protein.
Ammonia yang berlebihan biasanya mengganggu pengeluaran metana dengan menyebabkan asid asetik terkumpul, menjadikan tangki sisa berasid dan tidak produktif. Sifat tahan lasak bakteria ini membantu memastikan sistem beroperasi walaupun dalam keadaan yang mencabar ini.
"Kemudahan perbandaran berhutang banyak kepada organisma ini," tambah Ziels. "Jika asid asetik terkumpul, tangki perlu dibuang dan dimulakan semula - proses yang mahal dan tidak kemas."
Implikasi daripada penemuan ini adalah meluas. Cerapan daripada kajian ini boleh meningkatkan reka bentuk dan kecekapan pencerna anaerobik dengan ketara, menjadikannya mungkin untuk menghasilkan lebih banyak RNG daripada jumlah sisa organik yang sama.
Ia juga membentangkan model untuk pengurusan sisa dan pengeluaran tenaga yang lebih baik, penting pada masa ketika bandar sedang bergelut dengan pengurusan sisa dan perubahan iklim.
Ziels dan rakan-rakannya kini mengembangkan penyelidikan mereka untuk meneroka komuniti mikrob yang memecahkan mikroplastik di lautan, yang berpotensi membuka sempadan baharu dalam pemulihan alam sekitar.
"Lain kali anda membuang sisa anda ke dalam tong kompos, ingat: anda bukan hanya mengompos. Anda memberi makan kepada kuasa mikroskopik yang membantu menghasilkan tenaga yang lebih bersih," tambah Ziels.
sumber: Universiti British Columbia