Theo một báo cáo trên trang Le Monde ngày 27 tháng 3, các chuyên gia công nghệ sinh học đang sử dụng khí nhà kính carbon dioxide để sản xuất nhựa sinh học.Một nhóm nghiên cứu do Li Xiangye và Li Xianzhu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc dẫn đầu đã báo cáo trên Tạp chí của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia rằng polyester được sản xuất thông qua công nghệ này tương thích với các mô sinh học và có thể phân hủy sinh học.

"Nếu một nhà máy công nghệ sinh học dựa vào năng lượng tái tạo để sản xuất điện, thì việc sản xuất nhựa sẽ trung lập với khí hậu.".Các nhà nghiên cứu viết: “Việc sử dụng năng lượng tái tạo để chuyển đổi carbon dioxide do con người tạo ra thành các sản phẩm có giá trị gia tăng nhằm đạt được chu trình carbon bền vững đã nhận được sự quan tâm rộng rãi”.

Người ta đã biết rằng vi khuẩn phàm ăn đồng có thể tạo ra polyhydroxybutyrate (PHB).Tuy nhiên, sản lượng trước đó là nhỏ.Nhóm nghiên cứu hiện đã phát hiện ra rằng chuyển đổi điện hóa carbon dioxide và sản xuất PHB trong hai thùng chứa riêng biệt có thể tối ưu hóa quy trình công nghệ sinh học này.

Trong một thùng chứa, carbon dioxide được khử thành axit formic trên điện cực khuếch tán khí.Tuy nhiên, quá trình này tạo ra dòng điện và oxit và nitrua có hại cho tế bào vi khuẩn.Các nhà nghiên cứu đã tạo điều kiện phát triển tốt hơn cho vi khuẩn bằng cách chuyển quá trình lên men của nó sang một vật chứa khác.Tuy nhiên, vì lý do này, họ phải phát triển một chất điện phân có thể phản ứng điện hóa với carbon dioxide và cho phép các tế bào vi khuẩn sản xuất hàng loạt nhựa sinh học.

Nhóm đã phát triển thành công một chất điện phân có thể thiết lập một chu trình trong đó axit formic liên tục được tạo ra trong thùng chứa của thiết bị điện phân carbon dioxide và chảy vào thùng chứa lên men cùng với chất điện phân, đồng thời lọc ra các chất có hại cho vi khuẩn .Trong bình lên men, vi khuẩn sử dụng axit formic làm nguồn thức ăn để tạo ra PHB, chất này liên tục tích lũy trong tế bào vi khuẩn.Các chuyên gia công nghệ sinh học đã đạt được sản lượng PHB tương đương với 83% khối lượng của các thành phần rắn vi khuẩn.

Vi khuẩn tham đồng trừ sâu được lấy ra khỏi bình lên men sẽ được thay thế bằng vi khuẩn mới được nuôi cấy.Sau khi các tế bào vi khuẩn được lọc ra, chất điện phân cũng sẽ chảy ngược vào thùng chứa của thiết bị điện phân carbon dioxide.

Tác giả của nghiên cứu đã viết, "Công trình này cung cấp một chiến lược khác thường để giảm lượng khí thải carbon dioxide và sản xuất nhựa sinh học thân thiện với môi trường."Quá trình này đã diễn ra đều đặn trong 18 ngày, với nồng độ axit formic và PHB luôn không thay đổi.Do đó, các nhà nghiên cứu tin rằng họ có thể mở rộng quy trình sang quy mô sản xuất PHB thương mại.