Phát hiện loài vi khuẩn ‘ăn’ nhiên liệu, giúp làm sạch dầu tràn

Vấn nạn tràn dầu từ lâu vẫn luôn là nỗi ác mộng đối với các nhà chức trách bởi những thiệt hại to lớn do nó gây ra. Trong đó, chúng ta không thể không nhắc tới những tác động xấu của tràn dầu đối với môi trường thiên nhiên.

Việc xử lý, dọn dẹp dầu tràn (từ tàu chở dầu hoặc từ nhà máy lọc dầu) là một công việc vô cùng cấp bách nhằm tránh các tác động lâu dài (có thể kéo dài hàng thập kỷ). Công nghệ hiện đại đã có nhiều phương pháp loại bỏ các chất ô nhiễm hóa học từ đại dương hoặc đất, bao gồm cả việc sử dụng nấm hoặc vi khuẩn có thể phân hủy dầu và nhiên liệu. Đây được gọi là quá trình xử lý sinh học .

Từ trước đến nay, các nhà khoa học vẫn luôn tìm kiếm những sinh vật với kích thước cực nhỏ, có khả năng “ăn” các loại hóa chất. Những khám phá này giúp cho các nhà nghiên cứu tìm ra thêm nguồn lực tự nhiên trong quá trình làm sạch sinh học.

Trước đây, hầu hết các nghiên cứu về các loài vi khuẩn mới chỉ được thực hiện trong những khu vực lân cận của các vụ tràn nhiên liệu, với giả định rằng bất cứ thứ gì sống gần đó đều có thể nhiễm bẩn. Thế nhưng gần đây, các nhà sinh vật học từ Viện Sinh học Tích hợp (I2SysBio) và nhóm nghiên cứu Darwin Bioprospecting Excellence (cùng có trụ sở tại Valencia, Tây Ban Nha) đã tìm ra một một loài vi khuẩn mới, có khả năng “ăn” nhiên liệu và tồn tại được ngay tại bãi đậu xe bên ngoài phòng nghiên cứu của họ.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu này đã lấy mẫu nhiên liệu ở dưới nắp bình xăng xe hơi của họ và phát hiện ra một số loại vi khuẩn, trong đó có cả những loài mới chưa từng được xuất hiện.

Khi được nhân giống trong phòng thí nghiệm, loài vi khuẩn mới đã chứng tỏ khả năng sống trong các mẫu nhiên liệu có nồng độ cao. Chúng có khả năng phân hủy các mẫu nhiên liệu này theo thời gian. Đây là một phát hiện rất có giá trị trong số nhiều nỗ lực xử lý sinh học trong tương lai.

Trao đổi với báo giới, ông Manuel Porcar – phụ trách nhóm nghiên cứu – đã trả lời một số câu hỏi thú vị về công nghệ sinh học mới, cũng như về dự án mà ông đang thực hiện cùng những thành viên khác, cụ thể như sau:

1. Tại sao nhiên liệu rất khó làm sạch?

Theo Porcar, mặc dù là một hợp chất hữu cơ (tương tự như protein, đường hoặc lipid), nhiên liệu lại rất khó chuyển hóa. Điều này có nghĩa rằng, nếu có một số lượng vừa phải vi khuẩn có thể “ăn” nhiên liệu, chúng sẽ tiêu thụ nhiên liệu một cách từ từ.

2. Vi khuẩn làm gì để phân hủy nhiên liệu?

Vi khuẩn xem nhiên liệu như một nguồn carbon. Chúng sử dụng nguồn carbon này làm thức ăn và phát triển (sinh sôi) bằng cách tiếp tục “ăn” nhiên liệu mà không cần nguồn carbon nào khác.

3. Điều gì đã khiến nhóm nghiên cứu nảy sinh ý tưởng từ những chiếc xe hơi?

Nhóm nghiên cứu này vốn có nhiều ý tưởng khá kỳ lạ. Gần đây, họ vừa giành được giải IgNobel (một giải thưởng được trao cho các nghiên cứu vừa ngớ ngẩn, vừa kích thích tư duy) cho một nghiên cứu về vi khuẩn sống trên bã kẹo cao su.

Nhiên liệu là nguồn carbon gần như duy nhất giúp nuôi sống vi khuẩn. Bên cạnh đó, bình nhiên liệu là khu vực đặc biệt trên xe mà ở đó, nhóm nghiên cứu thu thập được nhiều vi khuẩn từ khắp mọi nơi mà xe đi đến.

4. Bên cạnh nắp bình nhiên liệu, còn có những bộ phận nào trên xe cũng có vi khuẩn?

Các bộ phận khác trên xe hơi có thể mang một hệ vi sinh vật rất khác. Ví dụ, bên trong động cơ – nơi có nhiệt độ cao, chúng ta có thể tìm thấy vi khuẩn ưa nhiệt.

5. Đã có nhiều loại vi khuẩn có khả năng tăng tốc độ phân hủy dầu hoặc nhiên liệu. Liệu vi khuẩn trong nắp bình nhiên liệu có thuộc một trong số đó?

Nhóm nghiên cứu đã xác định trong mẫu thử nhiên liệu có một loài vi khuẩn hoàn toàn mới (chưa từng được khoa học biết đến), thuộc chi Isoptericola. Số vi khuẩn còn lại họ tìm thấy thuộc về các chủng đã được biết đến.

6. Nhóm đã nghiên cứu trên những mẫu xe nào?

Họ đã thử nghiệm trên nhiều chiếc xe thuộc các nhãn hiệu khác nhau, trong đó có một chiếc Peugeot 206 và một chiếc Toyota Yaris hybrid (chiếc đang lưu trữ loài Isoptericola mới).

7. Nếu vi khuẩn trên nắp bình có thể phân hủy nhiên liệu, vậy chúng có “ăn” luôn nhiên liệu trong bình không?

Rất có thể là không, vì tốc độ vi khuẩn “ăn” nhiên liệu là rất chậm so với mức tiêu hao của xe hơi. Nhưng trong một số môi trường với lượng nhiên liệu lớn như trạm xăng (vào mùa hè), tàu thuyền tại bến và các bể chứa dầu diesel, vi khuẩn “ăn” nhiên liệu có thể sẽ là một vấn đề lớn.

8. Nếu phát triển loại vi khuẩn “dọn dẹp” này, liệu chúng có gây ra những vấn đề không lường trước được không? Chúng sẽ chết đi hay sẽ “ăn” những thứ khác?

Theo nhóm nghiên cứu, hầu như không thể xảy ra việc các vi khuẩn này chuyển sang “tàn phá” các loại vật liệu khác.

Nói tóm lại, cùng với phát hiện thú vị kể trên, việc sử dụng vi sinh vật để loại bỏ các chất ô nhiễm (xử lý sinh học) là một ứng dụng đầy hứa hẹn. Ít nhất thì nhóm nghiên cứu đã cho chúng ta thấy được lợi ích của chúng đối với xe hơi.