9月5日消息,据C&EN报道,哈佛医学院化学工程师Neil Dalvie(研究第一作者)及其团队在Nature Biotechnology发表研究(DOI: 10.1038/s41587-026-03288-w):通过基因工程让海洋细菌持续产生铁载体(siderophore),将橄榄石(olivine)溶解速率提升2.6倍,为增强岩石风化碳移除技术提速。

岩石风化可自然从大气吸收二氧化碳,但过程太慢——即使被视为风化较快的硅酸盐,橄榄石的溶解速率也仅为每年微米量级。团队选用海水中丰度高、天然产生铁载体petrobactin的海洋细菌Alteromonas macleodii进行改造:通常细菌只在缺铁时才合成铁载体,而反应器中充满含铁橄榄石并不缺铁,因此研究者让工程菌不间断分泌petrobactin

原理上,橄榄石溶解时释放的Fe(II)在含氧水中氧化为Fe(III),铁氧化物随即沉淀在矿物表面、抑制进一步溶解——Dalvie形容“这些岩石几乎立刻生锈”;而铁载体可结合Fe(III)、维持铁的可溶性,阻止锈层累积。小型海水反应器实验中,工程菌使橄榄石溶解速率达到非生物对照的2.6倍,并提升水体碱度、增强其吸收大气CO2的能力。团队随后将体系放大到装有4公斤以上建筑级橄榄石的反应器验证效果。

增强岩石风化(ERW)是碳移除(CDR)领域成本较低的技术路线之一,此前多用碾碎玄武岩撒布农田;生物强化方案若能经济放大,将显著提高单位岩石的固碳效率,但也需评估工程菌开放环境释放的生态约束。 (来源:C&EN)