В последние годы исследователи пытались улавливать электрический ток, который бактерии генерируют посредством своего собственного метаболизма. Однако до сих пор передача тока от бактерий к принимающему электроду не была эффективной вообще.
Теперь исследователи из таких учреждений, как Университет Лунда, достигли немного более эффективной передачи электрического тока («Следуя природе: биоинспирированная стратегия посредничества для грамположительных бактериальных клеток» ).
Одна из важнейших задач общества — удовлетворить потребность в возобновляемых и устойчивых источниках энергии. Интерес растет вокруг одного потенциального такого источника энергии: бактерий.
«Мы собираем электроны из бактерии и переносим их на электрод. Это позволяет нам получать электрический ток от бактерий в режиме реального времени, пока они едят.
Это исследование является прорывом в нашем понимании внеклеточного переноса электронов у бактерий.»
— объясняет Ло Гортон, профессор химии в университете Лунда в Швеции.
Внеклеточный перенос электронов относится к току, который бактерии могут генерировать вне своей собственной клетки. Сложность при извлечении энергии состоит в том, чтобы создать молекулу, которая может пройти через толстую клеточную стенку бактерии, чтобы извлечь электроны там более эффективно. В текущем исследовании ученые создали искусственную молекулу для этой цели, известную как окислительно-восстановительный полимер. Тип изучаемых бактерий — это обычная кишечная бактерия, присутствующая как у животных, так и у людей, — Enterococcus faecalis.
Результаты исследования ценны не только для их потенциала в отношении будущей бактериальной электрической энергии; они также расширяют наше понимание того, как бактерии общаются с окружающей средой. Сами бактерии, вероятно, используют внеклеточный перенос электронов для связи как с другими бактериями, так и с молекулами.
«Передача электронов может иметь большое значение для того, как бактерии взаимодействуют с различными молекулами и друг с другом в нашей пищеварительной системе, а также для того, как природа функционирует в более широкой перспективе. Сегодня считается, что многие геологические процессы обусловлены бактериями.»
— отметил Ло Гортон.
Понимание того, как бактерии функционируют и общаются, является ценным во многих контекстах. Например, бактерии и другие микроорганизмы могут быть использованы для производства биотоплива, в том, что известно как клетки микробного биотоплива. Особый интерес в энергетическом контексте представляют фотосинтезирующие бактерии. Если они прикреплены к электроду, они могут генерировать электрическую энергию при воздействии света. Это было показано Ло Гортоном и его коллегами в предыдущих исследованиях.
Более глубокие знания о бактериях также важны с точки зрения их потенциального использования для очистки сточных вод, например, для производства молекул, которые трудно синтезировать, или для восстановления диоксида углерода в более пригодную для использования форму.
В заключении отметим, что перспективность данной разработки отметили во многих странах мира. Так, у нас высокую оценку обозначенному достижению дали в одном из старейших профильных ВУЗов планеты — Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ».
В химической и нефтехимической промышленности арматура — не просто деталь. Это контроль. Здесь перекрывают поток,…
Мир, в котором мы варим реактивы и считаем молекулы, неожиданно оказался на передовой цифровой революции.…
Свинцовый порошок давно перестал быть материалом, который интересует исключительно металлургов или работников оборонной отрасли. Сегодня…
Иногда кажется, что крупные технологические проекты остаются где-то в прошлом. Но реальность упрямо показывает обратное.…
Химическая и нефтехимическая промышленность давно перестала быть только про реакторы, трубы и лаборатории. Сегодня это…
Тема сегодняшней публикации напрямую связана с нашей профессиональной сферой. Дизель-генератор — это сложный агрегат, эффективность…