Электричество из грязи, с помощью бактерий

Микроорганизм, получивший название геобактерия, хорошо известен ученым и давно используется в различных экспериментах. Эта бактерия обладает способностью вырабатывать электричество из своей привычной среды обитания – грязной воды. Но теперь сможет "работать" и как прямой источник электроэнергии – биологи из Массачусетского университета вывели новое поколение геобактерий, которые создают очень крупный электрический заряд.

«Новое исследование показывает, что отдача электричества от геобактерий может быть увеличена, и перед нами открываются новые возможности по созданию органических топливных элементов, - рассказывает Дерек Лоули, возглавивший научную группу по изучению энерговырабатывающих микроорганизмов. – Фактически мы открыли способ добычи электричества из грязи».

Действительно, геобактерия обитает в загрязненной среде, нередко даже в сточных водах промышленных предприятий. Ученые обнаружили, что размер вырабатываемого микроорганизмом заряда непосредственно зависит от состава окружающей среды.

«Только на первом этапе исследований мы смогли увеличить производимой геобактерией заряд в восемь раз», - продожает Дерек Лоули. В прошлом году ученые довели выработку тока до определенного уровня, преодолеть который так и не смогли – никакие генетические манипуляции с микроорганизмами не давали положительных сдвигов. Лишь изменив подход и обратив внимание на сферу обитания бактерий, биологи смогли выйти на новые отметки напряжения.

Сейчас ученые готовы перейти к последней стадии своих исследований – разработке автономной биологической батареи, которая будет производить электрический ток из грязной воды и возобновляемой биомассы. Такой вид устройств планируется использовать в мобильных телефонах, имплантируемых медицинских приборах и средствах передвижения.

Геобактерия – крошечный организм, толщина которого соизмерима с молекулами и составляет всего 3-5 нанометров. Это примерно в 20 тысяч раз тоньше человеческого волоса.

Длина геобактерии примерно в тысячу раз больше толщины. Несмотря на столь незначительные габариты, эти микроорганизмы очень прочные, за что и получили прозвище «нанопружины».

В природе геобактерии образуют колонии, крепящиеся к поверхности клейкой пленкой. Их можно найти на подводных камнях или на эмали зубов – везде, где есть источник подходящей для них пищи. Геобактерии – анаэробные создания, поэтому для их жизненных реакций кислород не требуется.

Эксперименты с необычными свойствами геобактерий начались еще в 1987 году. Они привлекли биологов своим необычным способом дыхания – вместо привычного нам кислорода, их дыхательная активность построена на железе и других металлах. Это и стало первоначальной целью исследования, пока в 2002 году не были случайно обнаружены и энерговырабатывающие таланты микроорганизма.

Но прошло еще несколько лет, прежде чем ученые приступили к изучению геобактерии как потенциального анода для будущих биобатарей. Первые исследования в этом направлении были начаты именно Дереком Лоули, и новое открытие стало подтверждением его лидерства в области органической энергетики.

Павел Урушев