دور الميكروبات في إعادة تدوير المخلفات

غالبًا ما ترتبط البكتيريا والميكروبات الأخرى بالأمراض ، لكن لها دورًا مهمًا في عملية إعادة تدوير النفايات. هم مسؤولون عن التحلل البيولوجي للمواد العضوية وإعادة تدوير المغذيات في البيئة الطبيعية. بالإضافة إلى هذا الدور الأساسي ، فإن الميكروبات ضرورية أيضًا لمراحل التخمير لإعادة تدوير النفايات ، التحلل البيولوجي للنفط في النظم البيئية البحرية ، يساعد في معالجة مياه الصرف الصحي وفي إنتاج طاقة بديلة.

الكائنات الدقيقة تعيد تدوير العناصر الغذائية في البيئة ، عن طريق تحلل المواد العضوية. تتحلل المواد العضوية ، مثل جثث الحيوانات وجذوع الأشجار ، بفعل الميكروبات المتحللة ، المسؤولة أيضًا عن التخلص من النفايات الصناعية والمنزلية. من خلال عملية تسمى التحلل البيولوجي ، تستخدم الميكروبات العناصر الغذائية والمواد الكيميائية الموجودة في البيئة من أجل بقائها على قيد الحياة. المغذيات الناتجة عن تحلل هذه المنتجات تكون مجانية في البيئة لتغذية النباتات أو الطحالب ، والتي بدورها تغذي جميع الحيوانات.

استخدم الناس البكتيريا والخمائر والميكروبات الأخرى لإنتاج العديد من الأطعمة والمشروبات منذ العصور القديمة. الخبز هو نتيجة التخمر الميكروبي للسكريات لإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، والتي يتم تحريرها في العجين مما يجعل الخبز يرتفع. تعد الميكروبات أيضًا أساسية في إنتاج البيرة والنبيذ ، وتحويل السكريات إلى كحول. التخمير الميكروبي هو أيضًا خطوة خلال العملية الكيميائية لإعادة تدوير النفايات. Aspergillus carbonarius هو كائن حي دقيق يستخدم في التحلل الحيوي لنشارة الكروم ، والتي تعد جزءًا من نفايات المدابغ.

تستخدم الميكروبات المستهلكة للهيدروكربون ، مثل Alcanivorax borkumensis ، لتنظيف الانسكابات النفطية ، خاصة في المياه العميقة. وفقًا لمقال نُشر في مجلة "Scientific American" ، فإن الميكروبات هي العملية الوحيدة التي تكسر النفط أعمق في الماء ، في حين يمكن تطبيق العمليات الفيزيائية مثل التبخر أو الأمواج على السطح مياه. تقوم البكتيريا بتفكيك الهياكل الحلقية للهيدروكربونات في الزيت باستخدام الإنزيمات والأكسجين الموجود في مياه البحر. توجد البكتيريا المستهلكة للنفط بشكل طبيعي في كل محيط في العالم ، من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي.

عند تحطيم نفايات مصانع الجعة والمواد العضوية الأخرى ، يمكن أن تنتج الميكروبات غاز الميثان ، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي. اعتبارًا من فبراير 2011 ، يبحث العلماء في جامعة كورنيل ، نيويورك أيضًا عن استخدام المجتمعات الميكروبية لإنتاج الوقود الحيوي السائل ، وفقًا لتقارير Science Daily. يمكن للكائنات الدقيقة اللاهوائية ، التي تعيش في بيئات تحتوي على الأكسجين ، تحويل خليط من السماد الطبيعي ومحاصيل الطاقة ، مثل:

• قصب السكر
  
• الذرة
  
• في الكهرباء