中美科學家聯合發現，煤礦中的微生物可以將植物碳水化合物轉換成天然氣！

近日，美國懷俄明大學和太原科技大學的一個聯合研究項目發現，煤礦中的礦床微生物可以食用植物，並把植物碳水化合物轉換成天然氣。這意味著，人類很有可能實現天然氣的低碳生產，把這種廣泛使用的燃料變成一種可再生能源。這項研究是由懷俄明大學的中國學者黃再興博士所領導的，發表在 9 月 18 日的《自然·通訊》上。

在過去的 100 多年裡，人類從煤礦中開採的不僅有煤，還有煤層氣這種非常規天然氣。而我們也一直以為煤層氣是數百萬年前，與煤同一時間所形成的。但是近幾年，科學家們突然發現，煤層氣竟然來自於煤礦中的礦床微生物：這些微生物以煤中的烴（碳氫化合物）為食，將其轉化成天然氣。

不過可惜的是，在煤層氣被抽出去之後，其補充的速度十分緩慢，甚至在幾年之內就會完全消失掉。研究顯示，這種情況發生的原因是煤礦中可以被微生物接觸到的烴大量減少，導致微生物被「餓死」了。雖然研究人員曾試圖向微生物提供其他養分來刺激它們生產天然氣，但是最終他們還是需要烴才能繼續生產天然氣。

黃再興博士的目的則是：嘗試能否令煤礦微生物在食用煤的同時也食用植物碳水化合物。他發現，當給這些微生物提供來自紫花苜蓿，柳枝稷，芒草，以及甜菜的碳水化合物時，它們天然氣的產量獲得了提高。這是人類首次發現煤礦微生物將煤之外的東西轉換成天然氣。

圖 | 在煤層中發現的細菌群落，其中一些用來從煤和植物來源的化合物中生產天然氣。（來源：自然·通訊）

這種新的天然氣生物轉化方式不但有可能提高煤礦天然氣的產量，還可以因此實現碳中和，甚至實現碳排量為負。

簡單來說，當微生物以煤為食生產天然氣時，這些天然氣的碳排量是正的，因為煤中的碳是數百萬年前存入其中的。但是如果這些微生物是以植物為食，那麼這些天然氣的碳排量則是中和的，因為植物中的碳是近期通過光合作用從大氣中吸取的。

此外，注入煤礦中的碳會有大量的二氧化碳。由於煤表面多孔，它很善於吸收氣體。因此，煤床可以被視為一種碳捕捉存儲設施。當微生物以煤礦中最近吸收的碳為食物的一部分時，這整個過程的碳排量也會因此變成負的。

總體來說，用植物生產烴來代替煤，再用微生物把這些烴轉換成天然氣，很有可能給我們提供一種「乾淨」的化石能源（起碼比煤和地下挖出來的天然氣乾淨）。未來，研究人員計劃在全球各地建立測試地點，展示此技術的普遍性。

「我們下一步將著重實地展示項目，來評估此技術在煤床中的可用性」，黃教授說道，「我們的終極目標是發展出一個通用技術。我希望此技術可以幫助發展中國家獲得煤層氣這種廉價和乾淨的可再生能源。許多測試地點已經選好，並已經開始進行初步試驗和實地特徵記錄。」

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