Ο ρόλος των μικροβίων στην ανακύκλωση αποβλήτων

Τα βακτήρια και άλλα μικρόβια συνδέονται συχνά με ασθένειες, αλλά έχουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία ανακύκλωσης αποβλήτων. Είναι υπεύθυνοι για τη βιοαποικοδόμηση οργανικών υλικών και την ανακύκλωση θρεπτικών συστατικών στο φυσικό περιβάλλον. Εκτός από αυτόν τον θεμελιώδη ρόλο, τα μικρόβια είναι επίσης απαραίτητα για τα στάδια ζύμωσης της ανακύκλωσης αποβλήτων, βιοαποικοδόμηση του πετρελαίου στα θαλάσσια οικοσυστήματα, χρήσιμο στην επεξεργασία των λυμάτων και στην παραγωγή εναλλακτική ενέργεια.

Οι μικροοργανισμοί ανακυκλώνουν θρεπτικά συστατικά στο περιβάλλον, αποσυνθέτοντας οργανικά υλικά. Οργανικά υλικά, όπως σφάγια ζώων και κορμοί δέντρων, αποσυντίθενται από τη δράση αποσύνθεσης μικροβίων, τα οποία είναι επίσης υπεύθυνα για την απαλλαγή των βιομηχανικών και οικιακών απορριμμάτων. Μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται βιοαποικοδόμηση, τα μικρόβια χρησιμοποιούν θρεπτικά συστατικά και χημικές ουσίες που βρίσκονται στο περιβάλλον για τη δική τους επιβίωση. Τα θρεπτικά συστατικά από την ανάλυση αυτών των προϊόντων είναι ελεύθερα στο περιβάλλον για να ταΐσουν φυτά ή φύκια, τα οποία με τη σειρά τους ταΐζουν όλα τα ζώα.

Οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει βακτήρια, ζύμες και άλλα μικρόβια για την παραγωγή πολλών τροφίμων και ποτών από την αρχαιότητα. Το ψωμί είναι το αποτέλεσμα μιας μικροβιακής ζύμωσης σακχάρων για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, τα οποία απελευθερώνονται στη ζύμη κάνοντας το ψωμί να ανέβει. Τα μικρόβια είναι επίσης θεμελιώδη στην παραγωγή μπύρας και κρασιού, μετατρέποντας τα σάκχαρα σε αλκοόλ. Η μικροβιακή ζύμωση είναι επίσης ένα βήμα κατά τη χημική διαδικασία της ανακύκλωσης αποβλήτων. Το Aspergillus carbonarius είναι ένας μικροοργανισμός που χρησιμοποιείται στη βιοαποικοδόμηση των ξυρισμάτων χρωμίου, τα οποία αποτελούν μέρος των απορριμμάτων βυρσοδεψίας.

Τα μικρόβια που καταναλώνουν υδρογονάνθρακες, όπως το Alcanivorax borkumensis, χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των πετρελαιοκηλίδων, ειδικά σε βαθιά νερά. Σύμφωνα με ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στο "Scientific American", τα μικρόβια είναι η μόνη διαδικασία που διαλύει το λάδι βαθύτερα στο νερό, ενώ φυσικές διεργασίες όπως εξάτμιση ή κύματα μπορούν να εφαρμοστούν στην επιφάνεια του νερού. Τα βακτήρια διασπώνουν τις δομές δακτυλίου των υδρογονανθράκων στο λάδι χρησιμοποιώντας ένζυμα και οξυγόνο που περιέχεται στο θαλασσινό νερό. Τα βακτήρια που καταναλώνουν λάδι εμφανίζονται φυσικά σε κάθε ωκεανό του κόσμου, από την Αρκτική έως την Ανταρκτική.

Όταν υποβαθμίζουν τα απόβλητα ζυθοποιίας και άλλα οργανικά υλικά, τα μικρόβια μπορούν να παράγουν αέριο μεθάνιο, το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου. Από τον Φεβρουάριο του 2011, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Cornell, Νέα Υόρκη, ερευνούν επίσης τη χρήση μικροβιακών κοινοτήτων για την παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων, αναφέρει η Science Daily. Οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί, που ζουν σε περιβάλλον με έλλειψη οξυγόνου, μπορούν επίσης να μετατρέψουν ένα μείγμα κοπριάς και ενεργειακών καλλιεργειών, όπως:

• ζαχαροκάλαμο
  
• αραβόσιτος
  
• σε ηλεκτρική ενέργεια