Батарейки на бактериях | Des batteries alimentées par des bactéries

Фото: CDC on Unsplash

Анаэробные микроорганизмы рода геобактер (Geobacter) способны производить энергию для питания батареек. Об этом говорится в исследовании, проведенном группой ученых химического факультета Фрибургского университета под руководством профессоров Катарины Фромм и Бернда Гиза.

Геобактеры живут в местах, где нет кислорода, в частности, в почве, болотах, лужах, реках или озерах, и получают энергию, обмениваясь электронами с ионами металла из внешнего мира. Для метаболизма этих бактерий ионы металла необходимы так же, как человеку нужен воздух.

Чтобы изучить адаптационные возможности бактерий, исследователи поместили их в ситуацию «стресса», подвергая микроорганизмы воздействию различных уровней концентрации ионов металлов. Выяснилось, что геобактеры реагируют на «стресс», высвобождая электроны. В частности, бактерия может производить около 500 000 электронов в секунду в обычном состоянии и в десять раз больше в фазе роста.

За транспортировку электронов через клеточную мембрану наружу отвечают цитохромы. Они могут быть более или менее заряжены (электронами) и, таким образом, обеспечивают постоянную передачу тока наружу (гомеостаз) практически независимо от внешних условий.

Геобактеры могут применяться в самых разных областях, например, в качестве питания для экологически чистых заряжаемых батарей, подчеркивается в коммюнике Фрибургского университета. Кроме того, эти микроорганизмы способствуют распаду загрязняющих веществ и могут использоваться для биоочистки сточных вод.

Любопытно, что род геобактеров был открыт в конце 80-х годов прошлого века благодаря счастливой случайности, как это нередко бывает в науке. Американский ученый Дерек Ловли заинтересовался вопросом, почему Чесапикский залив внезапно «зацвел» водорослями. Изучив пробы воды, взятые во впадающей в залив реке Потомак, он обнаружил, что причиной бурного роста водорослей стали бактерии, которые он назвал GS-15 – в честь образца отложений, в котором Ловли их нашел.

Позже, изучая палочкообразные микроорганизмы в лаборатории, Ловли и его коллеги выяснили, что бактерии могут передавать электроны на ржавчину, преобразовывая ее в магнитный оксид черного железа. Тогда исследователи еще не подозревали о других свойствах геобактеров – их способности вырабатывать энергию буквально из сточных вод, «переваривая» органические вещества.

Пока ученым известно о 100 видах электроактивных бактерий, но, скорее всего, их намного больше. Вероятно, они существовали на Земле еще до появления атмосферы. Роль этих микроорганизмов в истории планеты и их влияние на глобальный углеродный цикл ученым еще предстоит выяснить.

В настоящее время возможности применения геобактеров изучаются во многих лабораториях по всему миру. NASA, например, по информации Tages-Anzeiger, разрабатывает проект по выработке электричества в космосе из мочи астронавтов с помощью микробов. Другие стартапы хотят «накормить» микробы электронами, чтобы они могли преобразовать сельскохозяйственные отходы или углекислый газ в топливо, пластмассы или промышленные химикаты.

TAUX DE CHANGE
CHF-USD 1.26
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 102.45
L'AFFICHE

Association

Association

СОБЫТИЯ НАШЕЙ ГАЗЕТЫ
Популярное за неделю
Кандинский и другие. Снова в Люцерне

В Художественном музее Люцерна открыта чрезвычайно интересная выставка, в названии которой на первое место вынесено имя знаменитого русского художника. Рассказываем подробнее о возвращении (пусть и временном) в город на прекрасном озере работ Кандинского, Пикассо, Миро и других художников.

Всего просмотров: 6929
Результаты голосования 28 сентября

Граждане Швейцарии высказали свое мнение относительно реформы налогообложения жилой недвижимости и введения электронного удостоверения личности.

Всего просмотров: 1650

Artices les plus lus

В Швейцарии грядет исторический референдум

Десять кантонов поддержали референдум против изменений в индивидуальном налогообложении. Особенным это голосование делает тот факт, что оно было инициировано кантональными парламентами – такое в швейцарской истории происходило лишь однажды.

Всего просмотров: 538
Наталья Золкина и ее яркий мир неслышного языка

В нашу редакцию приходит много писем. Самых разных. Часто люди обращаются за советами в областях, в которых мы ничем не можем помочь, а потому очень радуемся, если помощь оказывается в наших силах. Сегодняшняя публикация – результат такого «спонтанного письма в редакцию» и последовавшей за ним переписки с автором, Натальей Золкиной, образцом «нашего человека», стремящегося реализовать свой потенциал и не сдаваться перед лицом драматических обстоятельств.

Всего просмотров: 856
Оперные радости

Два прекрасных оперных спектакля за неделю – это, согласитесь, подарок судьбы. Но для того, чтобы получить его, надо было отправиться в Цюрих, что мы и сделали.

Всего просмотров: 388