Środowisko

Prąd nie z wiatru czy słońca, ale z powietrza

Numer 4/2020
Geobacter należy do grupy organizmów zwanych proteobakteriami (na zdj.), do której zaliczają się też pałeczka okrężnicy (Escherichia coli) i Salmonella. Geobacter należy do grupy organizmów zwanych proteobakteriami (na zdj.), do której zaliczają się też pałeczka okrężnicy (Escherichia coli) i Salmonella. Rost9 / Shutterstock
Taką sztuczkę opanowały niezwykłe beztlenowce z rodziny Geobacter.

Bakterie te nie od dziś fascynują naukowców. Odkryte w latach 80. XX w. na dnie amerykańskiej rzeki Potomac, zyskały sławę jako organizmy pomagające w oczyszczaniu wody i gleby z wycieków ropy naftowej oraz w usuwaniu zanieczyszczeń radioaktywnych. Potem na jaw wyszła jeszcze jedna ich niezwykła cecha: zdolność do transferu elektronów, czyli przewodzenia prądu elektrycznego. Mikroorganizmy dokonywały tego za pośrednictwem włosowatych wyrostków zwanych fimbriami.

Do dziś odkryto kilkanaście gatunków tej bakterii. Najbardziej obiecujący, jeśli chodzi o własności elektryczne, okazał się Geobacter sulfurreducens. I to on właśnie został wykorzystany ostatnio do zbudowania biologicznego generatora prądu. Głównym elementem urządzenia jest cienka, lecz gęsta warstewka nanoprzewodów o średnicy kilku mikrometrów. Ich producentami są właśnie bakterie G. sulfurreducens; wytwarzają je z białek zwanych cytochromami. Białkowe nanoprzewody po umieszczeniu pomiędzy dwiema elektrodami potrafiły wygenerować prąd elektryczny, jeśli tylko miały dostęp do powietrza atmosferycznego, a dokładniej – do znajdującej się w nim pary wodnej. Ładunek elektryczny powstawał w wyniku wiązania cząsteczek H2O na powierzchni nanoprzewodów. Tej energii nie było oczywiście dużo – różnica potencjałów (napięcie elektryczne) wynosiła zaledwie 0,5 wolta, ale autorzy badań twierdzą, że łącząc wiele takich generatorów, można stworzyć mikrobiologiczne ogniwo zdolne do podtrzymania pracy smartfona. Wyniki badań ukazały się w lutym na łamach „Nature”.

01.04.2020 Numer 4/2020
Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną