科学家设计出食油微生物 排泄出世界上最便宜的"清洁"氢气

人类利用微小的单细胞和多细胞生物来执行工作的时间比我们知道它们是什么要长得多。历史上最早的啤酒是在大约13000年前酿造的，人们系统地利用了一种叫做酵母的微型真菌，以及它吃糖和淀粉并排出二氧化碳和乙醇的习惯。这比历史上有记载的历史要早7000年。

微生物可以持续令人难以置信的辛勤工作，路易斯·巴斯德曾将酵母对葡萄糖的工作描述为相当于一个200磅的人在两天内砍掉200万磅的木材。但它们的繁殖能力也很关键；在适当的条件下，两天内，100个酵母细胞可以繁殖成4000亿个。

现在，人类开始掌握基因工程，一系列巨大的其他可能性正在打开。随着人工智能的兴起，科学家们比以往任何时候都更容易确定遗传代码的哪些部分负责微生物的理想行为，并重复这些部分，使这些小生物的性能越来越高。

从事这项工作的其中一加公司是Cemvita，该公司目前正集中精力研究以碳氢化合物为食的微生物--特别是原油--并使其发酵，排出氢气和二氧化碳。不幸的是，将这种释放描述为打嗝或放屁是不准确的，气体只是通过细胞壁冒出气泡，没有任何庆祝的声音。

这与油井的工作方式有很好的联系；当它们第一次被开采时，它们开始处于最高产量，有时甚至在压力下喷出地球。但随后情况逐渐减少，直到将剩余的石油推出或吸出的能源成本高于能卖的价格。因此，在耗尽的油井中还有大量的石油，以及在每个项目中都有一些方便的基础设施。Cemvita希望将所有这些油井变成生物氢气农场。

必要时，微生物、营养物质和抑制剂将被泵入枯竭的油井中。氢气将冒出，被捕获并出售，二氧化碳将被分离出来进行封存。

因此，在将一堆专门培育的微生物用循环水打到油井深处之前，这些油井大多都已经被废弃了。微生物随后利用这些难以开采的石油开始工作：进食、排泄和繁殖，Cemvita公司在气体离开井顶时将其捕获，将其分离成氢气用于加工和销售，再泵入二氧化碳用于封存。持续将营养物质和抑制剂送入井中，可以使过程得到控制并朝着正确的方向发展。

Cemvita从实验室开始，对微生物进行基因改造，但试图不走得太远而使其被归类为转基因。该团队将目光投向了以低于1美元/公斤的价格生产氢气的经济目标，其啃食石油的微生物很快就超过了它们的性能目标，比Cemvita预测的它们需要的性能要好6.5倍。

从那以后，是时候在一个实际的油井中试用它们了。Cemvita与德克萨斯州西部二叠纪盆地的一家石油生产公司合作，将一小群微生物放入一口枯竭的油井中进行测试。结果是：氢气水平比基线高三倍。

"在很短的时间内，"Cemvita公司黄金H2部主任Zach Broussard在一份新闻稿中说，"我们将我们的微生物从实验室转移到现场。这次试验中的产氢量超过了我们的预期。随着我们继续在井下使用产氢微生物，我们预计我们可以达到1美元/公斤或更低的产氢率"。

因此，石油公司的搁浅资产变成了一个极其高效的氢气来源--而且是一个非常、非常便宜的来源。在补贴之前，每公斤不到一美元，这可能是世界上最便宜的一些氢气。而且不会缺乏原料；Cemvita指出，为了实现巴黎气候目标，世界上大约60%的已知石油储备将需要留在地下。

那么，风险是什么？主要是监管方面。首先，该公司将需要满足监管机构的要求，即其微生物的使用是安全的，并且不会造成意外的环境后果。

其次，你可能已经注意到Cemvita不能称其产品为"绿色"氢气，这可能是由于作为该过程的一部分所释放的二氧化碳。相反，它将其称为"黄金"氢气，并依靠碳捕获和储存来确保其氢气是"碳中性的"。从长远来看，随着法规的收紧，这可能会限制销售。

第三，商业模式确实给了我们一些关注的理由。Cemvita需要旧油井来推进其计划，因此，如果它不能直接购买这些油井，它将不得不向石油公司授权技术，或与石油公司合作，让其微生物发挥作用。石油公司一定对这一想法感到兴奋--这些长期被注销的资产带来的利益绝对会让他们眼前一亮。

但是，要使这成为地球的好消息，要么需要相信这些石油公司会尽职尽责地捕获并永久地储存所有从他们的油井中流出的二氧化碳，要么我们需要相信环境监管机构让这些石油公司履行他们的承诺。

不管怎么说，这是一项迷人的技术，看起来它的背后有大量的资金支持，所以看它如何发展会很有趣。