研究人员发现“中性红”晶体可催化甲烷生产

新华社悉尼２月２４日电（万思琦）澳大利亚新南威尔士大学官网近日报道，该校研究人员领导的一项国际性研究最新发现了一种技术，可以促使煤层中的微生物释放更多的甲烷气体。在此新方法的催化作用下，所生成的甲烷气体总量可高达原先的十倍之多。

此次研究发现的催化甲烷气体生产的新技术是指，在生成甲烷的煤层中间加入少量的“中性红”（一种合成染料）。加入后，该试剂将会形成针状的晶体，而这种晶体可以促使生产甲烷的微生物成长得更快。该研究报告资深作者迈克·曼菲尔德（Ｍｉｋｅ　Ｍａｎｅｆｉｅｌｄ）副教授解释说，该技术的原理很简单，微生物成长得越快，所排泄的甲烷气体也就越多。

“中性红”是一种小型合成分子，易溶于水，水溶液呈红色。１５０多年来，它作为一种纺织染料被人们使用。它还可以用于为显微镜下的细胞着色。曼菲尔德教授介绍说，“中性红”分子可以运送电子，而此次实验中，研究人员想要探明，“中性红”分子是否能将电子直接传输给释放甲烷气体的微生物。一般情况下，这些微生物是从氢气中获得电子的。实验室中，研究人员在无氧条件下，对地下水中自然生长的微生物与煤炭的混合物注入了少量“中性红”溶液。结果，研究人员观察到“中性红”溶液形成了晶体。这些晶体如同海绵般，大量地从混合物中的矿物质和细菌中吸收电子，然后将这些带大量电的电子传输给生产甲烷的微生物，以促进这些微生物的生长。

此次研究中，这项全新的专利技术不仅在实验室进行了实验，而且还在澳大利亚利斯戈附近的煤矿钻井下进行了检验。研究人员将少量“中性红”溶液注入了三个煤矿井的地下８０米深的饱水煤层中。１２个月的观察期之内，实验地点的甲烷生产量增长了５－１０倍。

此次实验结果表明，不论是在实验室里还是在煤矿井下，“中性红”晶体可以明显催化甲烷气体的生产，使其增产约十倍左右。另外，倘若用餐厨垃圾代替煤炭作为原料，微生物在此新技术的作用下所释放出的甲烷将会增长高达１８倍之多。

此次研究发现的这项创新性技术有望提高煤层气井的利用率，对改善环境有积极的意义。另外，该技术还能把农作物和食品垃圾转变为生物气的原材料，以此提高它们的经济效益。微生物所释放出的生物气（如“瓦斯”）对未来全球能源需求至关重要，可以帮助减少因燃烧其他化石燃料而产生的温室气体排放。

煤层气井通常使用寿命较短，所以利用率不高，而且还会污染环境。通过提高煤层气井的甲烷产量，就有望减少未来搭建新的煤层气井的需求。该项耗时五年的研究项目的相关论文报告，已经刊登在了英国科学期刊杂志《能源与环境科学》上。