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.

КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1.25
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 97.83
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю
Берн пришел на помощь Женеве

Федеральный совет инвестирует более четверти миллиарда франков в укрепление международного статуса города Кальвина в лице Международной Женевы.

Всего просмотров: 1491
Коллекция «личного капиталиста Ленина» представлена в Мартиньи

Фонд Пьера Джанадда приглашает на выставку порядка сорока шедевров, прибывших в Швейцарию из Музея Арманда Хаммера в Лос-Анджелесе. Некоторые из них впервые пересекли Атлантический океан.

Всего просмотров: 1402
Сейчас читают
Статус S будет ужесточен

В будущем защитный статус смогут получить только жители регионов Украины, в которых их жизни или физической неприкосновенности угрожает конкретная опасность.

Всего просмотров: 787
Остров Святого Петра: по следам Руссо

Накануне дня рождения франко-швейцарского философа, писателя и мыслителя предлагаем вашему вниманию рассказ о месте, в котором он провел «самое счастливое время своей жизни» в 1765 году.

Всего просмотров: 275

Beaucoup d'entre vous sont certainement en train de réfléchir activement à l'endroit où passer vos vacances. Pourquoi ne pas faire confiance à des professionnels ? Et voici que je vous propose une interview exclusive avec Nicolas Laing, fondateur de l'agence de voyages britannique Steppes Travel, que j’ai rencontré il y a quelques années, qui prévoit aujourd’hui d'ouvrir une succursale en Suisse et propose des destinations vraiment sympas !

Всего просмотров: 152