(Phys.org)—Un nuovo studio mostra che i microrganismi che consumano piante che risiedono nei letti di carbone possono convertire i carboidrati vegetali in gas naturale, potenzialmente offrendo un sostenibile, metodo pulito di generazione di energia.

Da più di un secolo, i giacimenti di carbone non sono stati solo una fonte di carbone, ma anche di gas naturale. Fino a poco tempo fa, si pensava che il gas naturale nei giacimenti di carbone si fosse formato milioni di anni fa, nello stesso tempo si stava formando il carbone stesso. Negli ultimi anni, però, gli scienziati hanno scoperto che ci sono microrganismi che attualmente vivono nei giacimenti di carbone che si nutrono degli idrocarburi nel carbone, e così facendo convertire il carbone in gas naturale.

Sfortunatamente, una volta che il gas naturale dai giacimenti inizia ad essere pompato dai pozzi, si esaurisce rapidamente in pochi anni. La ricerca ha dimostrato che questo esaurimento si verifica perché i microrganismi esauriscono il contenuto di carbonio biodisponibile dal carbone, essenzialmente, non hanno più niente da mangiare. Mentre ci sono stati diversi tentativi di biostimolare i microrganismi con ulteriori nutrienti, alla fine i microrganismi necessitano ancora di carbonio biodisponibile dal carbone per continuare a produrre gas naturale.

Ora in un nuovo studio pubblicato su Comunicazioni sulla natura , ricercatori Zaixing Huang et al., dall'Università del Wyoming e dalla Taiyuan University of Technology, hanno studiato se i microrganismi che vivono nei giacimenti di carbone potrebbero espandere il loro appetito a consumare carboidrati di origine vegetale oltre al carbone.

I ricercatori hanno scoperto che, quando la loro dieta veniva integrata con carboidrati provenienti da colture come l'erba medica, cambia erba, miscanto, e barbabietola da zucchero, i microrganismi aumentarono la produzione di gas naturale. Questa è la prima volta che è stato dimostrato che i microrganismi che vivono nei giacimenti di carbone possono convertire qualcosa di diverso dal carbone in gas naturale.

"Il più grande significato della ricerca è dimostrare che il gas naturale rinnovabile può essere prodotto all'interno di formazioni geologiche con una scalabilità senza precedenti e nel frattempo ridurre la concentrazione di anidride carbonica atmosferica, "Ha detto Huang Phys.org . "C'è la possibilità di ridurre l'entità della forte dipendenza dai combustibili fossili come energia primaria e quindi l'opportunità di mitigare il riscaldamento globale".

Come spiegano i ricercatori, il nuovo processo non solo ha il potenziale per aumentare il tasso di produzione complessivo di gas naturale da giacimenti di carbone, ma anche farlo in modo carbon-neutral o addirittura carbon-negative, cioè il processo può assorbire più carbonio di quello che rilascia. Quando i microrganismi usano il carbone come fonte di cibo, il gas naturale prodotto dal carbone è considerato carbonio-positivo, come il carbone era stato sequestrato nella terra per milioni di anni.

D'altra parte, quando i microrganismi utilizzano le piante come fonte di cibo, il gas naturale è considerato carbon neutral perché le piante hanno catturato e fissato l'anidride carbonica nell'atmosfera nella biomassa vegetale (tramite la fotosintesi) solo di recente. Ulteriore, parte del carbonio iniettato nei giacimenti di carbone è sotto forma di anidride carbonica. Poiché la superficie porosa del carbone gli conferisce una forte affinità per l'assorbimento dei gas, i giacimenti di carbone fungono efficacemente da impianto di cattura e stoccaggio del carbonio. In questo caso, il processo può diventare carbonio-negativo.

Globale, i ricercatori si aspettano che l'utilizzo di carboidrati di origine vegetale come fonte di carbonio alternativa al carbone possa offrire un combustibile più pulito rispetto ai combustibili fossili, sia il carbone che la forma attualmente prodotta di gas naturale. Con crediti di carbonio, il processo potrebbe anche essere economicamente sostenibile, che può aiutare a colmare il divario tra combustibili fossili e fonti di energia rinnovabile.

Nel futuro, i ricercatori hanno in programma di dimostrare il nuovo metodo in siti di test in tutto il mondo.

"Il prossimo passo è concentrarsi su progetti dimostrativi sul campo per valutare l'applicabilità della tecnologia nei giacimenti di carbone, " Huang ha detto. "L'obiettivo finale è sviluppare completamente la tecnologia in modo che possa essere utilizzata universalmente, anche per altre formazioni geologiche. Spero che la tecnologia possa essere implementata e aiuti i paesi in via di sviluppo ad acquisire questo conveniente, energia rinnovabile pulita a lungo termine. Diversi siti (USA e Asia) sono stati selezionati come candidati per la dimostrazione sul campo. Sono iniziati gli studi preliminari e le caratterizzazioni di questi siti".

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