תפקידם של חיידקים במיחזור פסולת

חיידקים וחיידקים אחרים קשורים לעיתים קרובות למחלות, אך יש להם תפקיד חשוב בתהליך מיחזור הפסולת. הם אחראים על פירוק ביולוגי של חומרים אורגניים ומיחזור חומרים מזינים בסביבה הטבעית. בנוסף לתפקיד מהותי זה, חיידקים חיוניים גם לשלבי התסיסה של מיחזור הפסולת, פירוק ביולוגי של נפט במערכות האקולוגיות הימיות, עוזר בטיפול בשפכים ובייצור אנרגיה חלופית.

מיקרואורגניזמים ממחזרים חומרים מזינים בסביבה, על ידי פירוק חומרים אורגניים. חומרים אורגניים, כמו פגרי בעלי חיים וגזעי עצים, מתפוררים על ידי פעולת פירוק חיידקים, שאחראים גם להיפטר מפסולת תעשייתית ומשק ביתית. באמצעות תהליך הנקרא פירוק ביולוגי, חיידקים משתמשים בחומרים מזינים וחומרים כימיים הנמצאים בסביבה לצורך הישרדותם. החומרים המזינים מפירוק מוצרים אלה חופשיים בסביבה להאכיל צמחים או אצות, אשר בתורם מאכילים את כל בעלי החיים.

אנשים השתמשו בחיידקים, שמרים וחיידקים אחרים כדי לייצר מזונות ומשקאות רבים עוד מימי קדם. לחם הוא תוצאה של תסיסה מיקרוביאלית של סוכרים לייצור פחמן דו חמצני, שמשתחררים בבצק המביא לתפיחה של הלחם. חיידקים הם גם יסוד בייצור בירה ויין, והופכים סוכרים לאלכוהול. תסיסה מיקרוביאלית היא גם שלב בתהליך הכימי של מיחזור פסולת. Aspergillus carbonarius הוא מיקרואורגניזם המשמש לניתוק ביולוגי של שבבי כרום, המהווים חלק מפסולת הבורסקאות.

חיידקים הצורכים פחמימנים, כמו Alcanivorax borkumensis, משמשים לניקוי דליפות נפט, במיוחד במים עמוקים. על פי מאמר שפורסם ב"סיינטיפיק אמריקן ", חיידקים הם התהליך היחיד שמפרק את שמן עמוק יותר במים, ואילו תהליכים פיזיים כמו אידוי או גלים יכולים להיות מיושמים על פני השטח מים. החיידקים מפרקים את מבני הטבעת של הפחמימנים בשמן באמצעות אנזימים וחמצן הכלולים במי הים. חיידקים הצורכים נפט מתרחשים באופן טבעי בכל אוקיאנוס בעולם, מהקוטב הצפוני ועד לאנטארקטיקה.

כאשר משפילים פסולת מבשלת בירה וחומרים אורגניים אחרים, חיידקים יכולים לייצר גז מתאן, המרכיב העיקרי בגז טבעי. החל מפברואר 2011 חוקרים מדענים מאוניברסיטת קורנל, ניו יורק, גם שימוש בקהילות מיקרוביאליות לייצור דלקים ביולוגיים נוזליים, כך מדווח Science Daily. מיקרואורגניזמים אנאירוביים, החיים בסביבות שואפות חמצן, יכולים גם להמיר תערובת של זבל וגידולי אנרגיה, כגון:

• קנה סוכר
  
• תִירָס
  
• לחשמל