Как бактерии помогают добывать нефть

917
0

Полночь, граница между четвергом и пятницей на радио «Маяк» – время «Научных боев». Сегодня в эфире встретятся математик Андрей Трепалин, его специализация – алгебраическая геометрия, и биоинформатик Владимир Сеплярский, изучающий мутации при репликации ДНК. Мало того, что оба – прекрасные ученые, они еще и лучшие друзья. Тема дружеской беседы в формате боя – организация науки в России. Начало в 00:00.

А пока предлагаем вам посмотреть видеозапись «Научных боев» от 27 марта – микробиолог Илья Сережкин и геолог Виолетта Шанина рассказали о полевых научных исследованиях в самых красивых уголках России.

Цитаты

Илья Сережкин: что такое микробная биотехнология, где найти полезные бактерии и как их использовать?

«Микроорганизмы поселились на Земле задолго до нас, человек научился использовать их очень давно – в основном для производства и хранения пищевых продуктов. Времена меняются, и человечество ищет бактерии с конкретными свойствами, нужными для конкретных целей. Это и пищевое производство, и оптимизация промышленных технологий, и решение экологических проблем».

«Зачем микробиологам выезжать в экспедиции и покидать тепличные условия лаборатории? Одно из направлений – поиск и выделение новых молочнокислых бактерий из национальных продуктов, например, кумыса или простокваши. Микробиологи посещают районы, где эти продукты употребляются, отбирают образцы и изучают бактерии. Полезные свойства этих микроорганизмов известны, и есть исследования, подтверждающие связь и употребления с долгожительством. Таким образом, разработка новых продуктов так называемого функционального питания – путь к решению многих проблем со здоровьем».

«А как применить бактерии в промышленности? Микроорганизмы способны даже помочь человеку в деле добычи полезных ископаемых, например, это касается технологии микробного увеличения нефтеотдачи. В процессе добычи нефти из скважины извлекают не более 40% запасов – из-за вязкости нефти. В скважину закачивают вещества, содержащие бактерии, которые способствуют ее разжижению, это спирты, кислоты и разнообразные поверхностные активные вещества».

«Микробиологи путешествуют по отдаленным уголкам страны, изучают пластовые воды, где обитают бактерии, наиболее активно выделяющие нужные вещества».

«Задача ученых состоит в том, чтобы максимально быстро и эффективно ликвидировать последствия возможных загрязнений среды в результате разлива нефти. Вот тут нам и пригодятся микроорганизмы, которые используют компоненты нефти, углеводороды, в пищу. В поисках этих персонажей мы отправляемся в экспедиции на Север, в Белое и Баренцево моря. Эти бактерии – самое безопасное средство ликвидации нефтяных загрязнений».

Виолетта Шанина: сварите кубик грунта и проверьте, как изменилась его плотность

«Представьте: вы идете по темной улице и вдруг видите аварию на водопроводе – из земли бьет фонтан. Как вы поступите? Позвоните в аварийную службу или сделаете вид, что ничего не заметили. А ведь это очень опасно: разные горные породы по-разному реагируют на воду, растворение идет с разной скоростью. Если это быстрорастворимые соли, то в почве образуются карстовые пустоты, куда затем проваливаются здания. Конечно, для Москвы это редкость – но случаются небольшие провалы на шоссе. В том числе и из-за таких утечек из водопровода. Я же изучаю изменения пород под воздействием гидротермальных процессов – практически то же самое, но там, где у нас активные вулканы, горячие источники, гейзеры с высокой температурой. Они очень сильно минерализованы, у них разный pH, поэтому порода начинает изменяться. Поэтому сначала магматические породы плотные, прочные, по ним можно спокойно ходить. Но горячие воды воздействуют на породу – например, на базальт, андезит, и они начинают превращаться в глину».

«На Камчатке есть геотермальная электростанция. Это возобновляемые источники энергии, считается, что экологически чистые. Если мы, конечно, не сбрасываем горячие воды в соседние речки, это вредит рыбам и всем микроорганизмам, о которых нам рассказал Илья. Поэтому мы стараемся закачивать отработанные воды назад в породу, внутрь земли, чтобы потом они там опять нагрелись, стали горячими, поднялись к нам, а мы использовали бы их для обогрева зданий, для выработки энергии. Но это приводит к изменению пород, и могут возникать проблемы – как растворение пород, так и образование новых минералов. Например, пористые породы могут уплотняться, и мы больше не можем закачивать туда воду».

«Полевые исследования может проводить практически каждый, это не обязательно поле, это может быть ваш огород, дачный участок, кухня. Возьмите кусочек грунта, принесите домой, проверьте его плотность: для этого нужно вырезать кубик, сделать геометрические замеры, взвесить и рассчитать. Дальше его можно, например, сварить и посмотреть, как изменилась плотность».

Теперь в ночь с четверга на пятницу на радио «Маяк» выходит радиоверсия «Научных боев». «Научные бои» – это состязания молодых ученых, за десять минут им нужно успеть раскрыть свою научную тему максимально интересно и понятно для широкой аудитории.