Учені отримали енергію зі стічних вод: створили спеціальних біоелектричних мікробів
Бактерії E. coli чудово розмножуються в будь-якій брудній воді й генерують електроенергію. Їх хочуть використовувати для акумуляторів і біосенсорів.
Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) змогли вивести особливу бактерію кишкової палички для виробництва електрики. Як повідомляє SciTechDaily, ця розробка має великий потенціал у сфері управління відходами, виробництва енергії та інших біоелектричних застосунках.
У своїй опублікованій науковій статті команда професора Ардеміса Богосяна розповідає, що використовувала для експерименту бактерії E. coli для вироблення електрики за допомогою процесу, відомого як позаклітинне перенесення електронів (EET). Дослідники створили бактерії E. coli, що володіють поліпшеним EET, що зробило їх високоефективними "електричними мікробами". На відміну від попередніх методів, які вимагали спеціальних хімікатів для виробництва електроенергії, біоінженерна кишкова паличка може виробляти електрику, метаболізуючи різні органічні субстрати.
Одним із ключових нововведень дослідження є створення повного шляху EET усередині E. coli, чого раніше не було. Об'єднавши компоненти Shewanella oneidensis MR-1, бактерії, відомі здатністю генерувати електрику, дослідники успішно створили оптимізований шлях, що охоплює внутрішню та зовнішню мембрани клітини.
Важливо зазначити, що сконструйована кишкова паличка продемонструвала чудові характеристики в різних середовищах, включно зі стічними водами, зібраними на пивоварні. Тоді як екзотичні електричні мікроби зазнавали невдачі, модифікована кишкова паличка процвітала, демонструючи свій потенціал для великомасштабного перероблення відходів і виробництва енергії.
"Замість того, щоб вкладати енергію в систему для перероблення органічних відходів, ми виробляємо електрику й одночасно переробляємо органічні відходи — вбиваючи двох зайців одним пострілом! — каже Богосян. — Ми навіть протестували нашу технологію безпосередньо на стічних водах, зібраних на місцевій пивоварні Les Brasseurs у Лозанні. Екзотичні електричні мікроби навіть не змогли вижити, тоді як наші біоінженерні електричні бактерії змогли процвітати в геометричній прогресії, харчуючись цими відходами".
Значення дослідження виходить за межі переробки відходів. Бувши здатною генерувати електрику з широкого спектра джерел, модифікована кишкова паличка може бути використана в мікробних паливних елементах, електросинтезі та біосенсорах — і це лише деякі з додатків. Генетична гнучкість бактерії означає, що її можна адаптувати до конкретного середовища і сировини, що робить її універсальним інструментом для сталого розвитку технологій.
Раніше Фокус розповідав, що вчені створили унікальну батарею подвійного призначення. Вона і заряджається, і виробляє корисні фармацевтичні речовини.