Бактерию заставили растворять камень ради климата и заодно добывать металл для батарей

Оставьте на воздухе кусок оливина. Этот зеленоватый минерал из мантии Земли сам начнёт вытягивать углекислый газ из атмосферы. Магний, который высвобождается при разрушении породы, реагирует с CO₂ и запирает его в твёрдом карбонате. Проблема одна: природе на это нужны десятки, а то и сотни тысяч лет.

Геологи и биоинженеры из Корнеллского университета решили: раз процесс работает сам, его можно ускорить. Причём не реактором и не катализатором, а живой бактерией, которую заставили делать две вещи сразу: растворять камень ради климата и попутно вытягивать из него металл, нужный для батарей. У этой истории есть неудобное продолжение. То, что бактерия растворила, ещё не значит, что она это заперла.

Порода сама ловит углекислый газ, только слишком медленно

Ультраосновные породы вроде оливина рождаются глубоко в мантии и на поверхности оказываются химически неустойчивыми. Вода и воздух разрушают минерал, магний высвобождается и связывается с углекислым газом, образуя устойчивый карбонат, который держит углерод веками.

По оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата, к 2050 году из атмосферы придётся ежегодно убирать 5–10 миллиардов тонн CO₂. Природное выветривание оливина в принципе на такое способно. Не хватает скорости: реакция идёт в темпе геологии, а не химзавода.

Бактерия травит камень кислотой без передышки

Первый автор работы Джейкоб Клуг вместе с Базом Барстоу и Эстебаном Газелом взяли Gluconobacter oxydans — бактерию, которую в той же лаборатории раньше уже учили растворять минералы ради ценных металлов. Для этого эксперимента использовали заранее выведенный мутантный штамм. При кормлении глюкозой он выделяет заметно больше глюконовой кислоты, чем обычный дикий вариант бактерии.

Порошок оливина и энстатита, ещё одного магниевого минерала, залили культурой в лабораторных колбах при тридцати градусах. Разница с обычной кислотной ванной в одном: бактерия сидит прямо на поверхности зерна и попутно окисляет железо в минерале. Это ускоряет растворение сильнее, чем просто кислота без живых клеток.

В осадок ушла лишь десятая часть высвобожденного магния

За пятнадцать дней бактерия вытянула из оливина до 75% всего магния. Часть его прореагировала с щавелевой кислотой, побочным продуктом той же бактерии, и осела в виде оксалата магния. Этот минерал запирает вдвое больше углерода на атом магния, чем обычный магнезит.

Заперлась таким способом далеко не вся высвобожденная порода. По расчётам авторов, в оксалат превратилось только 11% вытравленного магния. Остальное осталось растворённым в жидкости, а вокруг зёрен минерала успела нарасти корка из того же оксалата и кремнезёма, которая тормозит дальнейшее растворение. Авторы прямо признают: превратить весь высвобожденный магний в твёрдый углеродный склад пока не получается.

Никель поднимался в растворе вместе с магнием

Ультраосновные породы попутно богаты никелем и кобальтом. Спрос на эти металлы для электромобилей, аккумуляторов и геотермальной энергетики, по прогнозам, к 2040 году вырастет примерно в двадцать раз. В этом эксперименте авторы измерили именно никель: там, где бактерия касалась камня напрямую, его в растворе накапливалось заметно больше, чем в опытах без бактерии. Кобальт в статье упомянут только как повод для интереса к таким породам вообще, отдельных цифр по нему нет.

«Биология способна резко ускорить один из природных процессов удаления углекислого газа и одновременно создать дополнительную ценность за счёт добычи критически важных металлов», — говорит Эстебан Газел, один из руководителей работы.

Опыт занял пол грамма камня и несколько колб

Всё это происходило не на руднике и не в пилотной установке, а в стеклянных колбах на сто миллилитров с половиной грамма измельчённого камня. Авторы прямо пишут, что нужна ещё немалая работа, прежде чем метод можно будет масштабировать.

Отвалы горнодобычи ультраосновных пород выглядят реальным кандидатом для будущих испытаний: порода там уже измельчена, а по оценке авторов, в мире таких отвалов скопилось около 10 миллиардов тонн. Если бы весь магний в них превратился в карбонат, это заперло бы больше миллиарда тонн углерода. Пока это расчёт на бумаге, а не результат эксперимента.

История начиналась с идеи ускорить геологию бактерией, а закончилась итогом скромнее заголовков. Бактерия действительно растворяет камень и попутно поднимает металл в раствор. Но большая часть высвобожденного углерода пока не заперта нигде, кроме колбы в лаборатории Корнелла.

---

Источники. Исследование: Klug J. D., Barstow B., Gazel E. и соавторы, «Bioleaching of Olivine and Enstatite With Formation of Mg-Oxalate Mediated by Engineered Gluconobacter Oxydans», Scientific Reports, 5 августа 2026 (DOI 10.1038/s41598-026-63817-0). Цитата Эстебана Газела приводится по пресс-релизу Cornell Chronicle.