酵母不仅会引起发酵——在某些情况下，这些微生物实际上可以净化水。即使麻省理工学院的研究人员不知道这个过程的确切工作原理，结果也是显而易见的。多亏了生物吸附，酵母细胞能够结合并吸收铅等重金属离子，即使浓度低于百万分之一。根据他们的计算，波士顿一家啤酒厂产生的废弃酵母足以处理整个城市的水源。但在 2021 年首次研究时，有一个致命的缺陷——研究人员无法弄清楚如何在酵母与有毒物质结合后将其全部去除。
经过三年的进一步研究，该化学、分子和航空航天工程师团队表示他们找到了解决方案：使用一种广泛使用的、对紫外线敏感的聚合物——聚乙二醇 (PEG) 制成的水凝胶外壳。
“我们决定制作这些空心胶囊——有点像复合维生素药丸，但我们不是用维生素填充它们，而是用酵母细胞填充它们，”麻省理工学院研究生 Devashish Gokhale 在随其新合著的《RSC Sustainability》期刊研究的声明中解释道。
为了制作他们的“复合维生素”，该团队将冷冻干燥的酵母与 PEG 聚合物一起混合到水中。加入紫外线后，PEG 组合形成大约半毫米大小、半透膜的外层胶囊，包裹着酵母细胞。即使在新的外壳内，废弃酵母仍然能够像以前一样快速地从水中去除微量铅。
Gokhale 继续说道：“这些胶囊是多孔的，因此水可以进入胶囊，酵母能够结合所有的铅，但酵母本身却无法逃逸到水中。”
在确认胶囊足够坚固以承受自来水的流体力学作用后，研究人员构建了一个概念验证性的、符合 EPA 标准的填充床生物过滤器，其中填充了新的水凝胶-酵母颗粒。然后，他们的过滤器在 12 天内连续过滤了含有微量铅的水，同时比膜过滤等现有系统消耗的能源更少。
考虑到酵母的可用性和相对成本效益，研究人员认为他们的发现可以带来一种可持续、廉价的水处理替代方案——这可以极大地惠及那些因污染和清洁水源有限而面临困境的低收入、历史上处于不利地位的社区。
未来，研究人员希望研究回收和更换过滤器酵母的方法，并开发使用可再生原料而非化石燃料衍生聚合物制造的更环保的水凝胶。他们还计划扩大过滤器的污染物容量，以包含微塑料和永久化学品。
