中美科学家联合发现，煤矿中的微生物可以将植物碳水化合物转换成天然气！

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近日，美国怀俄明大学和太原科技大学的一个联合研究项目发现，煤矿中的矿床微生物可以食用植物，并把植物碳水化合物转换成天然气。这意味着，人类很有可能实现天然气的低碳生产，把这种广泛使用的燃料变成一种可再生能源。这项研究是由怀俄明大学的中国学者黄再兴博士所领导的，发表在 9 月 18 日的《自然·通讯》上。

在过去的 100 多年里，人类从煤矿中开采的不仅有煤，还有煤层气这种非常规天然气。而我们也一直以为煤层气是数百万年前，与煤同一时间所形成的。但是近几年，科学家们突然发现，煤层气竟然来自于煤矿中的矿床微生物：这些微生物以煤中的烃（碳氢化合物）为食，将其转化成天然气。

不过可惜的是，在煤层气被抽出去之后，其补充的速度十分缓慢，甚至在几年之内就会完全消失掉。研究显示，这种情况发生的原因是煤矿中可以被微生物接触到的烃大量减少，导致微生物被“饿死”了。虽然研究人员曾试图向微生物提供其他养分来刺激它们生产天然气，但是最终他们还是需要烃才能继续生产天然气。

黄再兴博士的目的则是：尝试能否令煤矿微生物在食用煤的同时也食用植物碳水化合物。他发现，当给这些微生物提供来自紫花苜蓿，柳枝稷，芒草，以及甜菜的碳水化合物时，它们天然气的产量获得了提高。这是人类首次发现煤矿微生物将煤之外的东西转换成天然气。

图 | 在煤层中发现的细菌群落，其中一些用来从煤和植物来源的化合物中生产天然气。（来源：自然·通讯）

这种新的天然气生物转化方式不但有可能提高煤矿天然气的产量，还可以因此实现碳中和，甚至实现碳排量为负。

简单来说，当微生物以煤为食生产天然气时，这些天然气的碳排量是正的，因为煤中的碳是数百万年前存入其中的。但是如果这些微生物是以植物为食，那么这些天然气的碳排量则是中和的，因为植物中的碳是近期通过光合作用从大气中吸取的。

此外，注入煤矿中的碳会有大量的二氧化碳。由于煤表面多孔，它很善于吸收气体。因此，煤床可以被视为一种碳捕捉存储设施。当微生物以煤矿中最近吸收的碳为食物的一部分时，这整个过程的碳排量也会因此变成负的。

总体来说，用植物生产烃来代替煤，再用微生物把这些烃转换成天然气，很有可能给我们提供一种“干净”的化石能源（起码比煤和地下挖出来的天然气干净）。未来，研究人员计划在全球各地建立测试地点，展示此技术的普遍性。

“我们下一步将着重实地展示项目，来评估此技术在煤床中的可用性”，黄教授说道，“我们的终极目标是发展出一个通用技术。我希望此技术可以帮助发展中国家获得煤层气这种廉价和干净的可再生能源。许多测试地点已经选好，并已经开始进行初步试验和实地特征记录。”

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参考：

https://phys.org/news/2017-10-plant-consuming-microorganisms-low-carbon-renewable-natural.html 

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