11 декабря 2019, среда, 15:50
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Бактерии превратили в батарейки

Схема производства электроэнергии при помощи бактерий
Схема производства электроэнергии при помощи бактерий
 
Партнер проекта

Группе ученых из Аризоны удалось подобрать два вида бактерий, которые, живя вместе, при определенных условиях вырабатывают электрический ток (первая и вторая их публикации на эту тему).

Стоимость электроэнергии вносит заметный вклад в цену почти всех товаров, а в цене металлов может достигать 30%.

По данным на 2012 год, лишь16,7% мирового потребления энергии приходилось за возобновляемые источники. Остальное приходится на ископаемое топливо (нефть, уголь, природный газ), которое неминуемо закончится со временем, и атомные электростанции, использование которых сопряжено с определенными рисками. Из 16,7% примерно 11% приходится на довольно условно возобновляемое так называемое биотопливо (древесину, древесные отходы, солому, навоз и т.п.).  Если вдруг оно станет основным источником энергии, скорость его возобновления станет явно недостаточной. Остальные, действительно возобновляемые источники энергии: ветер, приливы, солнечный свет, течение рек – вносят совсем незначительный вклад, да и доступны далеко не везде. При этом нужно не только, чтобы энергии всем хватало, но цена ее тоже важна. Стоимость электроэнергии вносит заметный вклад в цену почти всех товаров, а в цене металлов может достигать 30%.

Поскольку ископаемое топливо раньше или позже закончится, да и уже сейчас хочется минимизировать цену энергии и вред, наносимый ее получением окружающей среде, проводится много исследований по поиску новых ее источников. Вот, например, бактерии. Они могут питаться какими-нибудь отходами или даже просто фотосинтезировать и производить электрический ток.

Энергия в любых живых клетках вырабатывается за счет клеточного дыхания. Очень в общих чертах дыхание можно представить себе как цепь химических реакций, сопровождающихся переносом электронов через белки дыхательной электротранспортной цепи, находящиеся на цитоплазматической мембране. Перенос электронов приводит к синтезу АТФ – универсальной энергетической валюты всего живого. В конце своего пути электрон должен присоединиться к чему-нибудь. У обычных, дышащих кислородом бактерий, электрон присоединяется к молекулярному кислороду. Бывает, в этой роли выступают и другие вещества. Но, что нам сейчас особенно интересно, иногда конечный акцептор электронов находится не внутри бактерии, а снаружи. Таких бактерий иногда называют анод-дышащими.

В работе американских авторов была использована именно такая бактерия: Geobacter sulfurreducens. Эксперимент был устроен так, что в питательной среде отсутствовали доноры электронов, а вместе с Geobacter поселили способные к фотосинтезу зеленые серобактерии Chlorobium. Дыхание у этих бактерий не кислородное, а сульфатное. Фотосинтез у них тоже особенный. На свету они фотосинтезируют и за счет этого получают питательные вещества. В темноте их метаболизм меняется, и они начинают выделять в среду, в которой живут ацетат – подходящий донор электронов для Geobacter, и начинает течь ток.

В результате система из двух видов бактерий, находящаяся в специально подобранных условиях, оказывается способна в ответ на изменение освещенности вырабатывать электрический ток.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.