用蓝绿细菌来对付工厂排放的二氧化碳！
撰文╱胡斯托（Patrick Di Justo）
翻译／陈仪蓁

如果把污染的水、化石燃料的废气、阳光、嗜热的绿色黏液统统放进一个金属箱里，会得到什么东西呢？如果这个箱子属于贝里斯（David Bayless）的话，就可以变出纯净的氧气、干净的水，以及一种可将温室气体自大气中移除的方法。

贝里斯是美国俄亥俄大学俄亥俄煤炭研究中心的主任。他认为，要清除燃煤发电厂排放出来的二氧化碳，最简便的方法就是使用大自然的方法，即光合作用。可是工厂大量排放出来的二氧化碳，也需要相对应的光合作用量。因此，贝里斯在美国能源部的经费补助下，研发出一种里面放置蓝绿细菌（俗称蓝绿藻），还可调整容量大小的光合作用反应箱。

在贝里斯的生物反应箱里，蓝绿细菌生长在宽60公分，长120公分、类似纱窗的纺织纤维薄膜上。毛细作用会将水吸给蓝绿细菌，而输送管则会导入高温废气。贝里斯解释道，把蓝绿细菌涂抹在薄膜上，「你就可以制造大面积的生长介面，而不需要太多水。」这种细菌会利用既有的二氧化碳和水，来繁殖新的细菌，并在过程中释放出氧气和水蒸气。另外，蓝绿细菌也会吸收形成酸雨的物质：氧化氮、二氧化硫。

由于排气管的废气和水份，进入生物反应箱时的温度是暖烘烘的55℃，所以贝里斯需要的是一种耐热的细菌。他说：「在这个计画中，我们非常反对使用基因改造的手法，因为我们繁殖的细菌量非常大。」为了找出合适的细菌，他与蒙大拿州立大学的微生物学家库克西（Keith Cooksey）联络，因为库克西以前研究过黄石国家公园矿质温泉中的细菌。库克西说：「我们拿了一些贝里斯的纤维薄膜，放在黄石国家公园附近的温泉里。我们知道，不管附着在薄膜上的是什么细菌，都值得用来放手一搏。」最后筛选出来的是一种新近发现的嗜铁蓝绿细菌，库克西目前暂时命名为 Chroogloeocystis siderophila。

又为了在生物反应箱内投射少量阳光，贝里斯还求助于橡树岭国家实验室的科学家。他们研发出一种系统，利用抛物面镜采光，然后透过光纤缆线传输。这种系统一般用来提供办公室和工厂照明，但在经过改装之后，则可用在「光板」上，也就是可以直接将阳光投射在细菌薄膜上的丙烯酸厚塑胶板。橡树岭实验室的厄尔（Duncan Earl）说：「由于这些细菌只用了10％光照的能量，所以我们只需将一平方公尺的日照，分散到10平方公尺的光板上即可。」

比较麻烦的问题是，该如何处理生物反应箱制造出来的大量细菌； C. siderophila 如果释放到黄石国家公园以外的地方，很可能会在该处成为入侵生物。贝里斯坦承：「那绝对是一项不利因素。」目前的方案是自动冲下多的细菌，收集起来，或许能当做燃料。

利用细菌的光合作用来对抗污染的想法，已经不算新鲜了。位在麻州剑桥的绿色燃料科技公司，也在麻省理工学院一座2100万瓦气油发电厂的屋顶上，测试30台生物反应箱。他们也是使用自然光，但是方法有点不太一样：不同于贝里斯将太阳光传输照射到细菌上的做法，绿色燃料科技是让细菌轮流照射太阳光，这样的过程称为「光调节」，绿色燃料科技的共同创办人贝尔金（Isaac Berzin）如此解释。不过贝里斯比较喜欢他自己的光纤传输系统，因为所需的光照面积较小，只用到1/10而已。

目前贝里斯初步研发的机具模型，每分钟可以处理140立方公尺的废气，相当于50部车辆，或是一座300万瓦发电厂排放出来的废气量。如果在田纳西河谷管理局的发电厂测试成功，贝里斯希望能将完整大小的生物反应箱上场运作，实际使用125万平方公尺的细菌薄膜，来处理1000万瓦发电厂所排放出来的废气，运作的时间则订在2010年之前。

【本文出自科学人2005年10月号】