Ο ρόλος του φυσικού αερίου στους πυλώνες της αειφορίας και οι ενεργειακές προοπτικές της Κύπρου. Απομόνωση και ταυτοποίηση μεθανότροφων μικροοργανισμών.

Abstract

Οι κλιματικές αλλαγές που σήμερα σχετίζονται με τις εκπομπές των αέριων ρύπων, δεν προκαλούν αρνητικές μεταβολές μόνο στο περιβάλλον αλλά επηρεάζουν με σημαντικό κόστος, οικονομικούς και κοινωνικούς δείκτες. Αν και παρόμοιες κλιματικές συνθήκες επηρέασαν τον πλανήτη και σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές, εντούτοις σήμερα αναγνωρίζεται η ανθρωπογενής συνιστώσα της κλιματικής αλλαγής, ως η κύρια αιτία των παθογενειών. Για το λόγο αυτό, η Ευρωπαϊκή Κοινότητα εστιάζει στην έννοια της αειφορίας, η οποία προάγει ένα ανώτερο πρότυπο διαβίωσης στα πλαίσια του τριπτύχου περιβάλλον-οικονομία-κοινωνία και στόχος της είναι, όλες οι χώρες να αναπτύξουν ένα αειφόρο ενεργειακό μοντέλο και να απεξαρτητοποιηθούν από το πετρέλαιο. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή είχε ως στόχο να αναπτύξει την συμβολή του φυσικού αερίου στην αειφόρική ανάπτυξη και στο μετριασμό της κλιματικής αλλαγής. Τα δεδομένα δείχνουν ότι το φυσικό αέριο συμβάλλει με θετικό πρόσημο στους πυλώνες της αειφορίας σε σχέση με το πετρέλαιο και δικαίως σήμερα χαρακτηρίζεται ως «καύσιμο γεφύρωσης» στις προσπάθειες για μετάβαση προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Επίσης στη διατριβή αυτή, προτείνεται μία οικονομική εναλλακτική μέθοδος για την βιομετατροπή του φυσικού αερίου σε βιοκαύσιμα ή άλλα υψηλής αξίας προϊόντα με την χρήση των μεθανότροφων βακτηρίων, συμβάλλοντας έτσι στην επίλυση διαφόρων προβλημάτων (μεταφοράς φυσικού αερίου, διαφυγής του στην ατμόσφαιρα). Για την επίτευξη του στόχου, εφαρμοστήκαν μέθοδοι βιοτεχνολογίας για την απομόνωση μεθανότροφων βακτηρίων από τρία δείγματα που αποτελούνταν από αναερόβια λάσπη, κοπριά και κομπόστ. Για την ταυτοποίηση αναλύθηκαν οι αλληλουχίες του γονιδίου 16S rRNA. Μελετήθηκαν επίσης, η δυναμική της κατανάλωσης των αερίων μεθανίου και οξυγόνου, η δράση του θαλασσινού νερού (οικονομικό βιομέσο) στην ανάπτυξη των βακτηρίων καθώς και η αναστολή του ενζύμου αφυδρογονάση της μεθανόλης (παραγωγή μεθανόλης). Πέραν από τα ποιο πάνω, μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης ακραιόφιλων βακτηρίων (Αλκαλόφιλων) (pΗ 9) από το δείγμα της αναερόβιας λάσπης. Η προτεινόμενη μεθοδολογία μας οδήγησε στην απομόνωση, σε συνθήκες θερμοκρασίας 30°C, του είδους Chryseobacterium sp. GUAC 6011 από την αναερόβια λάσπη σε ακραίες τιμές pH, του είδους Methylomonas koyamae strain LM6 από την κοπριά και του είδους Methylomonas sp. Strain DH-1 από το κομπόστ σε ουδέτερες τιμές pH. Με τη χρήση του θαλασσινού νερού παρουσιάζεται καθυστέρηση στην κατανάλωση του μεθανίου και του οξυγόνου από τα μεθανότροφα βακτήρια, λόγο υψηλής αλατότητας. Μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν για την αναγνώρηση της παραγώμενης μεθανόλης δεν έδωσαν αποτέλεσματα λόγο αδυναμίας της μεθόδου.