Żywe fabryki biopaliwa i prądu

Organizmy żywe poprzez samą swoją obecność i spełniane funkcje życiowe mogą być odnawialnym źródłem energii. Chodzi o bakterie, które w ekstremalnych warunkach potrafią wytwarzać wodór oraz takie, które wykorzystują minerały ciężkie do produkcji prądu elektrycznego.

Świat mikroorganizmów od dawna dostarcza nam wielu zaskakujących informacji, przyroda naprawdę potrafi działać cuda. Całe zespoły naukowców prowadzą  badania laboratoryjne mikroświata i dokonują nieprawdopodobnych odkryć. Te małe żyjątka są w stanie produkować niemal wszystko. Istnieją gatunki bakterii wytwarzające ropę, złoto, bioplastik, wodór, paliwo a nawet prąd. Rzesze badaczy pracują nad możliwościami komercyjnego wykorzystania tych żywych mikrofabryk.

Istnieje kilka rodzajów bakterii produkujących prąd. Aktualnie wykorzystywane są gatunki: Shewanella oneidensis, Geobacter, Desulfobulbus oraz Eschericha coli, słynna ze znacznie mniej pozytywnych dokonań. Bakterie takie mogą żyć w różnych bardziej lub mniej ekstremalnych warunkach, np. na dnie oceanu czy po prostu w glebie. Na pewno gdzieś jeszcze ukrywają się inne gatunki, które podczas swojego cyklu życia wytwarzają prąd.

Mikroorganizmy, jak każde żywe stworzenie, potrzebują energii do życia – w tym przypadku dostarczają jej cukry. Specjalne gatunki bakterii, przetwarzając glukozę, produkują elektrony odpowiedzialne za wytwarzanie energii elektrycznej. Shewanella to gatunek bakterii, który w tym celu wykorzystuje minerały ciężkie. Bakterie te czerpią swoją energię ze spalania cząsteczek paliwa pochłoniętych do wnętrza komórki. Produktem ubocznym jest przepływ prądu, który może być kierowany do skał w środowisku naturalnym lub grafitowych elektrod w ogniwach paliwowych.

Odkryte zjawisko może być wykorzystane w celu ulepszenia „bio baterii”, które mogą wytwarzać energię dla technologii przenośnych, tj.  telefony komórkowe, tablety i laptopy. Zapewniając bakteriom odpowiednie źródło pokarmu można stworzyć panele bakteryjne, które będą produkowały prąd, a przy okazji  bakterie mogą rozkładać odpady.

Naukowcy odkryli również ekstremofilną bakterię, która może produkować wodór. Proces taki zachodzi naturalnie, w warunkach solankowych i alkalicznych. Możliwe do uzyskania ilości są większe niż z organizmów modyfikowanych genetycznie. Gatunek Hydrogeninformans Halanaerobium ma zdolności metaboliczne do produkcji wodoru w niekorzystnych warunkach panujących w niektórych miejscach występowania skażonych odpadów. I choć nie będzie to w każdej chwili najszybszy sposób uzyskania wodoru, to Hydrogeniformans Halanaerobium, masowo produkowane na skalę przemysłową, mogą być doskonałym rozwiązaniem kiedy wodór stanie się alternatywą dla benzyny.

Istnieją również bakterie odpowiedzialne za produkcję izopentenolu. Jest to alkohol, który posiada cechy zbliżone do benzyny. Paliwo takie dodane w odpowiednich proporcjach do obecnie stosowanych mieszanek paliwowych wpłynie na obniżenie udziału paliw kopalnych w benzynie. Dodatkowo korzystnie wpłynie na emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Odkrycie to może w przyszłości doprowadzić do opracowania szczepów zdolnych do produkcji odnawialnej benzyny bezpośrednio na stacjach benzynowych.

Świat mikroorganizmów istnieje dłużej niż człowiek, możliwe, że na podstawie obserwacji i dalszych badań okaże się, iż są lepsi inżynierowie od nas. Może zatem warto zacząć szerzej wykorzystywać potencjał jaki niesie ze sobą przyroda.

Previous Article

Powietrze jako magazyn energii

Next Article

Rozwiązania dolnego źródła dla gruntowej pompy ciepła

Dodaj komentarz