बायो-फोटोकेटलिटिक सिंर्जी ने इंजीनियर्ड मीथेनोट्रॉफिक बैक्टीरिया में CH₄ और CO₂ को हाइड्रोजन और 4-हाइड्रॉक्सीबेंजोएट में मान्यकरण सक्षम बनाया

सारांश केंद्रीकृत एक-कार्बन श्रृंखला (C₁) संसाधनों का मूल्यवर्धन मूल्य वर्धित उत्पादों में संसाधन पुनर्प्राप्ति और कार्बन निवारण के द्वैतीय लाभ के कारण महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित कर रहा है। मीथेन (CH₄) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) के सम-रूपांतरण की चुनौती को संबोधित करने के लिए, हमने एक सौर-चालित बायोहाइब्रिड सिस्टम विकसित किया जो जैवरासायनिक संश्लेषण और फोटोकेटलिसिस को तालमेल से जोड़ता है। इस सिस्टम का मूल तत्व एक आनुवंशिक रूप से इंजीनियर्ड मीथेनोट्रॉफिक सेल फैक्ट्री और नव-डिज़ाइन किए गए जैवसंगत फोटोकेटलिटिक धातु संयोजक हैं। मीथेनोट्रॉफिक बैक्टीरिया CH₄ को मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं ताकि 4-हाइड्रॉक्सीबेंजोएट (4HBA) का जैव संश्लेषण किया जा सके और साथ ही CO₂ का साक्वेस्टरेशन हो। फोटोकेटलिटिक धातु संयोजक, इस बीच, फॉर्मेट (सेलों का एक चयापचयी उप-उत्पाद) को ग्रहण कर हाइड्रोजन (H₂) और फोटोइलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं—जिसमें अंतिम सीधे आनुवंशिक रूप से अनुकूलित कोशिकाओं की गतिविधियों का समर्थन करने के लिए कम करने वाली शक्ति प्रदान करते हैं। आदर्श परिस्थितियों में, इस सौर-चालित सिस्टम ने 472.36 माइक्रोग्राम/लीटर 4HBA टाइटर, 0.59 मिमीोल H₂/मोल CH₄ हाइड्रोजन उपज और 50% से अधिक कार्बन उत्सर्जन में कमी प्राप्त की। यह अध्ययन केवल C₁ गैसीय फीडस्टॉक के पुनर्निर्माण के लिए एक व्यावहारिक बायोमैन्युफैक्चरिंग रणनीति स्थापित नहीं करता बल्कि जैविक और फोटोकेमिकल तकनीकों के समाकलन की संभावनाओं को भी उजागर करता है जो टिकाऊ ऊर्जा और पर्यावरणीय समाधान को बढ़ावा देते हैं।