Vi khuẩn sản xuất polyme xử lý nước

04:13 CH @ Thứ Tư - 07 tháng 2, 2018

Theo Công ty nghiên cứu thị trường Frost&Sullivan, thị trường công nghệ xử lý nước công nghiệp trên toàn cầu đã đạt giá trị 26 tỷ USD vào năm 2016 và đang tăng trưởng với tốc độ trung bình 5,8%/ năm. Tuy nhiên, các công nghệ xử lý nước đang được sử dụng hiện nay - bao gồm quá trình lọc nhờ các chất hấp phụ như than hoạt tính và oxy hóa bằng hóa chất - thường tiêu hao nhiều năng lượng, chi phí vận hành cao. Hơn nữa, những công nghệ này không loại bỏ được các chất vi ô nhiễm như halogen hữu cơ, đây là những chất tuy chỉ có mặt ở hàm lượng ppm nhưng có thể tích lũy sinh học và tăng dần đến mức độc hại trong môi trường cũng như trong cơ thể con người.

Công ty CustoMem tại Anh đã sử dụng công nghệ sinh học tổng hợp để thiết kế và phát triển công nghệ lọc tiên tiến với chi phí thấp cho mục đích xử lý nước thải trong công nghiệp hóa chất.

Trong công nghệ của mình, Công ty CustoMem sử dụng vi khuẩn Acetobacter, đây là vi khuẩn mà trong quá trình phát triển tự nhiên thường tạo ra những lượng lớn “xenluloza vi khuẩn”. Trước tiên, các nhà nghiên cứu của Công ty đã phát triển một số công cụ tổng hợp sinh học để biến đổi gen của vi khuẩn Acetobacterm. Tiếp theo, họ xác định những gen trong bộ gen chịu trách nhiệm sản xuất xenluloza, sau đó sử dụng phương pháp thiết kế được trợ giúp bằng máy tính để xây dựng các cấu trúc DNA mới cho mục đích thử nghiệm các biến đổi. Họ đã biến đổi gen của vi khuẩn khiến cho những polyme mà chúng tạo ra có thêm chức năng hóa học mới, cho phép những polyme này liên kết mạnh với các chất vi ô nhiễm.

Công ty CustoMem xử lý polyme thu được thành các hạt xốp cứng, có thể thay thế than hoạt tính trong các bể xử lý nước. Khi sử dụng axit hoặc kiềm và rửa bằng nước muối để thay đổi độ pH trên bề mặt của những vật liệu này, các chất ô nhiễm sẽ được giải phóng và vật liệu có thể được tái sử dụng.

Trong các thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã có thể tái sử dụng các hạt polyme đến 5 lần trước khi chúng có những dấu hiệu thoái hóa.

Công ty CustoMem đã sản xuất những sản phẩm nguyên mẫu ban đầu và hiện đang thử nghiệm áp dụng với các mẫu nước lấy từ một nhà sản xuất hóa chất châu Âu. Công ty dự định sẽ hợp tác với các đối tác để đưa sản phẩm ra thị trường vào khoảng năm 2020.

HV

Theo Chemistry & Industry, 7/2017xử lý nước