Được biết đến với khả năng loại bỏ khí metan khỏi môi trường và biến đổi khí thành nhiên liệu có thể sử dụng, vi khuẩn methanotroph từ lâu đã được các nhà nghiên cứu chú ý. Nhưng cụ thể làm cách nào để các vi khuẩn này thực hiện phản ứng chuyển đổi phức tạp theo cách tự nhiên vẫn là bí ẩn.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Northwestern đã phát hiện ra rằng enzym chuyển đổi metan thành metanol làm nhiệm vụ xúc tác phản ứng này tại vị trí có chứa ion đồng. Phát hiện này có thể dẫn đến sự ra đời của các chất xúc tác nhân tạo mới có khả năng chuyển đổi khí metan thành metanol có thể sử dụng thông qua một cơ chế dễ dàng.

Đặc điểm và cấu trúc của các ion kim loại đóng vai trò xúc tác vẫn khó xác định trong nhiều thập kỷ qua, Amy C. Rosenzweig, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. Nghiên cứu của chúng tôi mở ra một bước tiến lớn trong việc tìm hiểu cách vi khuẩn chuyển đổi metan thành metanol.

Thông qua xác định sự tham gia của loại đồng vào phản ứng, chúng tôi đã xây dựng được nền tảng xác định phương thức tự nhiên để thực hiện một trong những phản ứng khó nhất, Brian M. Hoffman, đồng tác giả cho biết.

Bằng cách oxy hóa mêtan và chuyển đổi thành metanol, vi khuẩn methanotroph không chỉ loại bỏ khí nhà kính có hại ra khỏi môi trường, mà còn sản sinh được nhiên liệu bền vững có thể sử dụng cho ô tô và nhiều ứng dụng khác.

Các quy trình công nghiệp hiện nay làm nhiệm vụ xúc tác phản ứng chuyển đổi metan thành metanol, đòi hỏi áp suất rất lớn và nhiệt độ khắc nghiệt lên tới hơn 1.300 độ C. Tuy nhiên, vi khuẩn methanotroph lại thực hiện phản ứng ở nhiệt độ phòng và hoàn toàn miễn phí. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Science.

Nguồn: NASATI