Baktériumok termelhetik a jövőben az elektromosságot?

Új módszer teheti elérhetőbbé a villamos energiát termelő baktériumok felismerését és csoportosítását, ez pedig nagy segítség a jövőre nézve.

A bányák mélyén, a tavak alján, de még a bélrendszerünkben is keményen dolgoznak a baktériumok, hogy villamos energiát termeljenek, ami a túlélésüket biztosítja azokon a területeket, ahol alacsony az oxigén szintje. A Science Alert beszámolója szerint a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) csapata új eredményeket ért el a villamos energiát termelő baktériumokat vizsgáló kutatásban.

Spekulatív kísérletekkel vizsgálták ezeket a baktériumokat, melyek később komoly szerepet játszhatnak az akkumulátorok feltöltésétől egészen az ökoházak fenntartásáig.

Sokféle baktérium képes villamos energiát előállítani, de vannak, amelyek hatékonyabbak, mint mások. Ezeknek a baktériumoknak a hátránya, hogy nagyon nehezen, komoly költségek árán lehet a telepüket fenntartani, gyarapítani laboratóriumi környezetben, lassítva ezzel a további technológiák fejlesztését. Az MIT mérnökei által kifejlesztett technológia segíti a villamosenergia-termelő baktériumok kiválasztását és azonosítását, ezáltal pedig elérhetőbbé válnak számunkra a technológiai alkalmazásokhoz.

Hogyan működik?

A villamos energiát termelő baktériumok a sejtjeikben elektronokat állítanak elő, majd a sejten kívüli elektronátviteli folyamatok során felszabadítják azokat. A baktériumok villamosenergia-termelési képességeinek azonosítására szolgáló folyamatok a fehérjék biológiai aktivitásának mérésére vonatkoznak, ez azonban nagyon időigényes.

Baktériumok termelhetik a jövőben az elektromosságot
Baktériumok termelhetik a jövőben az elektromosságotFotó: Shutterstock

A kutatók esetenként a dielektroforézisnek (elektromosan semleges testek elmozdulása nem homogén elektromos térben) nevezett eljárást alkalmazzák kétféle baktérium elektromos tulajdonságaik alapján történő elválasztására. Ez a módszer alkalmas két különböző sejt – például egy béka és egy madár sejtje – megkülönböztetésére is.

Az egyetem kutatói a villamosenergia-termelési képességet alapul véve választották külön a sejteket. A homokóra alakú mikrofluid csatornában a baktériumtörzsekre történő enyhe elektromos feszültség kibocsátással a szakemberek képesek voltak elkülöníteni és mérni a különböző, egymáshoz szorosan kapcsolódó sejtek aktivitását. A baktériumok manipulálásához és a sejtméret rögzítéséhez szükséges feszültség megállapításával a kutatók képesek voltak kiszámítani az egyes baktériumok polarizálhatóságát, tehát azt, hogy mekkora kihívást jelent egy adott sejt számára, hogy elektromos mezőben villamos energiát termeljen. Az eredmények szerint, minél inkább polarizálható egy baktérium, annál aktívabb villamosenergia-termelésre képes.

A kapott eredmények után a csapat azokat a baktériumokat kezdi el szaporítani, amelyek az előzetes információk alapján jó esélyekkel indulnak a jövőbeli energiatermelést tekintve. Amennyiben a polarizálhatóságra vonatkozó adatok igazak ezekre a baktériumokra, az új eljárás segítségével a villamos energiát termelő baktériumok elérhetőbbé válnak, mint bármikor korábban. Addig is, érdemes átpörgetni, hogy a jövőben milyen technológiai újítások tehetik könnyebbé az életünket.

Mustra