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 1.24
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 97.31
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю

Souvenez-vous, il y a un mois je vous parlais de l’exposition d’El Lissitzky actuellement en vue au Musée d’art de l’histoire de Genève (MAH). Vous avez été plus de six mille à lire ce texte, et ce manifeste intérêt me fait chaud au cœur. J’ai donc trouvé opportun et important de vous présenter la personne à qui l'on doit ce « Fonds russe et hongrois d'avant-garde »:  Rainer Michael Mason, conservateur du Cabinet des estampes du MAH de 1979 à 2005.
 

Всего просмотров: 1628
Народная партия Швейцарии за запрет на национальном уровне операций по смене пола для лиц моложе 18 лет

На сегодняшний день в Швейцарии ежегодно около 30 молодых людей подвергаются такого рода операциям. Много это или мало? По мнению НПШ – больше, чем достаточно, чтобы вовремя приостановить тенденцию.

Всего просмотров: 1603
Сейчас читают

Souvenez-vous, il y a un mois je vous parlais de l’exposition d’El Lissitzky actuellement en vue au Musée d’art de l’histoire de Genève (MAH). Vous avez été plus de six mille à lire ce texte, et ce manifeste intérêt me fait chaud au cœur. J’ai donc trouvé opportun et important de vous présenter la personne à qui l'on doit ce « Fonds russe et hongrois d'avant-garde »:  Rainer Michael Mason, conservateur du Cabinet des estampes du MAH de 1979 à 2005.
 

Всего просмотров: 1628
Российские и украинские парламентарии встретятся в Женеве

Всемирная конференция председателей парламентов в исключительном порядке соберет в Женеве делегатов из России и Украины. Украинскую делегацию возглавит председатель парламента Руслан Стефанчук. Со стороны России заявлены председатель Совета Федерации (верхней палаты) Валентина Матвиенко и вице-председатель Государственной Думы Петр Толстой. Швейцария должна временно снять санкции с делегации Кремля.

Всего просмотров: 830
Бас и контра-бас

В эти летние дни Базель увешан яркими красно-белыми постерами с рекламой новой выставки Стива Маккуина. Так что даже те, кто никогда в жизни не слышал имени знаменитого режиссера, автора фильмов «Голод», «Стыд», «12 лет рабства» и «Блиц», наверняка захотят туда сходить. Не могла пропустить громкую выставку в Schaulager и наш приглашенный автор Ника Пархомовская.

Всего просмотров: 403