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

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Facebook Twitter Telegram Instagram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
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, 1998–2022.