Esplorazione delle vie metaboliche del CO nelle comunità microbiche per la biometanazione del syngas, in un'ottica di economia circolare

Syngas biomethanation is a promising technology that has the potential to convert organic waste and industrial waste gas into biomethane. The process takes place within bioreactors in which there are microbial communities capable of performing this transformation. Subsequently, the biomethane produced can be used as a renewable energy source in various industrial and domestic areas. Carbon monoxide (CO) metabolism is a crucial aspect of syngas biomethanation, as it provides pathways for the utilisation of CO, a toxic compound that can inhibit microbial activity. The ability to utilise anaerobic carboxidotropic energy metabolism is characteristic of phylogenetically diverse members of bacteria and archaea. Despite this diversity, any CO-dependent energy metabolism requires the presence of carbon monoxide dehydrogenase, the key enzyme in CO metabolism. Further research is being carried out to optimise and scale up this technology for commercial applications. By examining a study carried out on anaerobic sludge from three methanogenic reactors feeding cattle manure, sewage sludge and hydrogen/carbon dioxide (H2/CO2) gas, the effect of the composition of microbial consortia on syngas biomethanation can be investigated.

La biometanazione del syngas è una tecnologia promettente che ha il potenziale di convertire rifiuti organici e gas di scarico industriali in biometano. Il processo avviene all’interno di bioreattori in cui sono presenti comunità microbiche in grado di compiere questa trasformazione. Successivamente, il biometano prodotto può essere impiegato come fonte di energia rinnovabile in diversi ambiti sia industriali che domestici. Il metabolismo del monossido di carbonio (CO) è un aspetto cruciale della biometanazione del syngas, in quanto fornisce i pathway per l'utilizzo del CO, un composto tossico che può inibire l'attività microbica. La capacità di impiegare il metabolismo energetico carbossidotropo anaerobico è caratteristica di membri filogeneticamente diversi dei batteri e degli archei. Nonostante questa diversità, qualsiasi metabolismo energetico dipendente dal CO necessita della presenza della monossido di carbonio deidrogenasi, l’enzima chiave del metabolismo del CO. Si stanno compiendo ulteriori ricerche necessarie per ottimizzare e scalare questa tecnologia per applicazioni commerciali. Prendendo in esame uno studio effettuato su fanghi anaerobici provenienti da tre reattori metanogenici che alimentano letame bovino, fanghi di depurazione e idrogeno/diossido di carbonio (H2/CO2) gassoso si può studiare l'effetto della composizione dei consorzi microbici sulla biometanazione del syngas.