Bakteryjne ogniwo paliwowe

Wydobywany ze środowiska przyrodniczego metan nie może zostać przerobiony na energię natychmiast po uzyskaniu. Musi zostać przesyłany na duże odległości za pomocą systemu rur w miejsce, w którym przeprowadzenie takiej operacji będzie możliwe. Straty na przesyle gazu wiążą się z dwoma problemami – począwszy od warstwy ekonomicznej, na zwiększaniu emisji tego związku do atmosfery skończywszy. Idealnym rozwiązaniem byłoby stworzenie systemu, który mógłby być łatwo transportowalny i zdolny do bezpośredniej konwersji tego węglowodoru na energię.

Na oryginalny sposób poradzenia sobie z tym zagadnieniem wpadli badacze z amerykańskiego Penn State University. Wiedzieli z badań, że w głębi oceanu mieszkają bakterie zdolne do wytwarzania energetycznego enzymu pod wpływem metanu. Organizmy te zasiedlają jego podwodne składowiska. Problemem z ich komercyjnym wykorzystaniem był fakt, że warunki naturalne panujące na dużych głębokościach były bardzo trudne do odwzorowania w środowisku laboratoryjnym. Zaczęli więc badać ich DNA i „przenieśli” możliwość syntezy tego związku do innych mikroorganizmów, żyjących w bliższym nam otoczeniu.

Następnie, przy pomocy zaawansowanych metod inżynierii biologicznej stworzyli całe ugrupowanie bakterii, które dopełniają się wzajemnie wykonywaną pracą. Cały kompleks ma za zadanie wychwytywać znajdujący się w pobliżu metan oraz przekształcać go za pomocą energetycznego enzymu innych mikroorganizmów w związki zdolne do jego bezpośredniego rozłożenia. Następnie ostatni ich rodzaj zajmuje się bezpośrednim przekształceniem go na elektrony, czyli w praktyce niewielkie ilości prądu elektrycznego. Po mozolnym bilansowaniu ilości poszczególnych bakterii, tak by uzyskać ich najlepsze zgranie i największą wydajność produkcji, dodano jeszcze mikroorganizmy wykorzystywane w oczyszczalniach ścieków podczas rozkładu zanieczyszczeń komunalnych. Te okazały się perfekcyjnymi przenośnikami wytworzonych wcześniej elektronów do elektrody, co pozwoliło na przepływ prądu elektrycznego.

W ten sposób powstało unikalne, „bakteryjne” ogniwo paliwowe. Początkowo zespół napotkał duże problemy z jego uruchomieniem, jednak po dodaniu kilku związków chemicznych ogniwo rozpoczęło działanie. Następnie pojawiły się trudności związane z niską efektywnością takiego procesu. Od czasu pierwszych badań została ona podniesiona, ale ciągle jest niższa niż w przypadku standardowych rozwiązań. To ciągle tylko prototyp – czy bakteryjne ogniwo paliwowe czeka świetlana przyszłość?

Previous Article

Badania materiałowe betonu

Next Article

Nowy sposób wytwarzania wodoru

Dodaj komentarz