Prąd ze ścieków i z błota
    bakterie1 · mikrobiologia1 · ogniwa paliwowe1 · zanieczyszczenia26
2009-10-08
Mikroskopijne stworzenia pomogą rozwiązać olbrzymi problem jakim jest rosnące zapotrzebowanie na energię. Niektóre bakterie produkujące relatywnie duże ilości prądu elektrycznego pozwolą na opracowanie mikrobowych ogniw paliwowych, które w przyszłości mogłyby stanowić nowe źródło zasilania w odległych i niedostępnych lokalizacjach.

Naukowcy z Uniwersytetu w Massachusetts odkryli bowiem, że bakteria zwana Geobacter, potrafi produkować energię ze składników środowiska, w którym żyje. A spotkać ją można przede wszystkim w błocie, ściekach, glebie czy na dnie zbiorników wodnych.

Geobacter został odkryty w mulistych pokładach rzeki Potomac w 1987. Zaciekawił naukowców swą rzadką umiejętnością, jaką jest wykorzystywanie żelaza do procesu oddychania komórkowego. Stworzenie to zamiast oddychać tlenem, czerpie energię z tlenków żelaza. Podczas tego procesu utlenia związki organiczne, które zanieczyszczają ziemię. Potrafi też przemienić zalegającą w glebie ropę w zupełnie nieszkodliwy dwutlenek węgla. Geobacter stosowany jest również do walki z zanieczyszczeniami środowiska przez metale promieniotwórcze. Udowodniono bowiem, że mikroby te potrafią przemienić uran rozpuszczalny w nierozpuszczalny, dzięki czemu przestaje się on rozprzestrzeniać wraz z wodami gruntowymi. W związku z tymi niezaprzeczalnymi zaletami ekolodzy wiążą ogromne nadzieje z tym mikrobem.

Coś, co jeszcze kilka lat temu było w fazie wstępnych badań, dziś jest udokumentowanym faktem. Bakteria ta produkuje energię dzięki niezwykłej umiejętności przenoszenia elektronów, które powstają w procesie metabolizmu mikroorganizmu.

Jak to się dzieje?

Geobacter jest mikroorganizmem posiadającym duże ilości mikroskopijnych zewnątrzkomórkowych elementów, zwanych fimbriami. Są to organelle służące do poruszania się komórki. Struktury te sprawiają również, że bakterie są bardziej wydajne w transporcie elektronów niż bakterie, które ich nie posiadają. Wyizolowany szczep bakterii Geobacter sulfrreducens okazał się dobrze dostosowany do wzrostu na anodach grafitowych w ogniwie paliwowym. Komórki bakterii, które w warunkach eksperymentalnych pokryły powierzchnie anody grubą warstwą, przewodziły z powodzeniem elektryczność. W mikrobowym ogniwie paliwowym bakteria ta przyczepia się do metalowej elektrody i przekazuje do niej elektrony. Elektrony te pochodzą z metabolizmu bakterii, które są ubocznym produktem jej życia. Aby ogniwo takie mogło funkcjonować należy bakteriom dostarczyć pożywki w postaci dowolnego rodzaju odpadów organicznych.

Satyra rysunkowa
Oglądaj śmieszne i mniej śmieszne rysunki satyryczne

Co ważne, potraktowanie bakterii impulsem elektrycznym zmusiło ją do wydajniejszego przenoszenia elektronów – robiła to osiem razy lepiej niż normalnie. Oprócz tego naukowcy zauważyli, że mikroorganizm “pracuje” wydajniej w warunkach stresu. W ciągu kilku miesięcy traktowania Geobacter w dość impertynencki sposób, wykształcił on szczep, który produkuje energię elektryczną znacznie efektywniej niż szczep wyjściowy. Naukowcy twierdzą, że tę wydajność będzie można podnieść jeszcze bardziej, jeżeli zmodyfikuje się bakterie w ten sposób, by ich fimbrie były dłuższe i lepiej przewodzące. Według nich nie będzie to trudne zadanie, bo genom bakterii został dobrze poznany.

Doświadczenie amerykańskich naukowców na Geobacter uznaje się za ważny krok w kierunku tworzenia produktywnie działających mikrobiologicznych ogniw paliwowych, wytwarzających energię ze ścieków i błota. Mikrobowe ogniwa paliwowe mogłyby być wykorzystywane w urządzeniach działających w warunkach, gdzie trudno o wymianę baterii, Na przykład do zasilania sensorów rozmieszczonych na dnie oceanu, służących do badań migracji różnych gatunków wodnych.

Materiały źródłowe:
1. http://www.ekologika.pl/index.php/energia-atomu/2348-bardziej-wydajne-ogniwa-paliwowe-dziki-bakteriom.html
2. http://biotechnologia.pl/info/bioenergia/25_aktualnosci/8430_fimbrie_zwieksza_moc_ogniw_paliwowych.html
3. http://energiaodnawialna.net/index.php?option=com_content&view=article&id=624:energia-z-blota-w-zasigu-reki&catid=36:news&Itemid=81

Komentarzy: 3

Gwa
17 października 2009 (19:59)
Świetny artykuł
Te mikroskopijnej wielkości maleństwa są niesamowite.

Sławek
20 października 2009 (16:33)
Moim zdaniem
to bedzie najlepsze rozwiazanie jak dla polski w zwiazku z odnawialnymi źródłami energii gdyż sądzę że inne poprostu nie wypala

pizdys
24 maja 2010 (12:12)
ale
chciałem przypomnieć ze polska jest nadal na etapie wydobywania węgla i pozyskiwania z tego energii...dla polski nadal nowością sa wiatraki na powietrze
  • Dodaj komentarz
  • Tytuł
  • Treść
  • Pseudonim
  • Przepisz kod obrazka
  • Kod obrazka:
Raporty
zobacz również
Tytanii Energii 2012 - Ogłoszenie wyników

24 kwietnia 2013 roku w Kopalni Soli Wieliczce odbyła się uroczysta Gala rozdania nagród konkursu „Tytanii Energii 2012”, który towarzyszył III edycji Forum Spalania Biomasy. Serwis...
[zamknij]W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce Prywatności".