Wiadomości OZE Naukowcy odkryli produkujące elektryczność bakterie 17 stycznia 2019 Wiadomości OZE Naukowcy odkryli produkujące elektryczność bakterie 17 stycznia 2019 Przeczytaj także Ekologia Gdzie pływa najwięcej śmieci? Oto najbardziej zanieczyszczone wody świata Eksperci z Międzynarodowego Instytutu Stosowanej Analizy Systemów (IIASA) postanowili sprawdzić, które lądowe zbiorniki i cieki wodne są najbardziej zanieczyszczone odpadami pochodzenia ludzkiego. Wyniki badania nie tylko wskazały obszary z największym poziomem śmieci w wodzie, ale także ujawniły problemy w dotychczas stosowanych rozwiązaniach. OZE Przymusowe wyłączenia instalacji OZE – jak szkodzą transformacji energetycznej? [RAPORT] Dramatyczne nasilanie zjawiska wyłączeń instalacji fotowoltaicznych może stanowić zagrożenie zarówno dla bezpieczeństwa energetycznego Polski, jak i stabilności inwestycji w OZE. Jak zauważa w swoim najnowszym raporcie Polskie Stowarzyszenie Fotowoltaiki, zjawisko to dotyczy nie tylko nowych, ale również działających już inwestycji. Bakterie żyjące w ekstremalnych warunkach (np. na dnie jezior czy oceanów, w kopalniach) ‘wynalazły’ sposób na oddychanie bez tlenu – w zamian produkują prąd elektryczny. Naukowcy już od lat starają wykorzystać te mikroorganizmy, np. do produkcji energii podczas oczyszczania ścieków. Niestety nie jest to takie proste – bakterie te są znacznie mniejsze niż np. komórki ssaków, a także wyjątkowo trudne w hodowli w warunkach laboratoryjnych. Reklama Teraz nadszedł jednak przełom. Badacze z MIT opracowali reaktor mikrofluidyczny do sortowania bakterii według ich zdolności do produkcji prądu elektrycznego, a dokładnie mówiąc według ich polaryzowalności, która koreluje się z poziomem tej produkcji. „Nasz pomysł opiera się na wybraniu najsilniejszych kandydatów do realizacji pomysłów”, mówi Qianru Wang z MIT. „Ostatnie prace sugerują, że istnieje znacznie więcej gatunków bakterii zdolnych do produkcji prądu”, dodaje Cullen Buie i wyjaśnia, że: „narzędzie do sondowania i pomiaru tych własności u mikroorganizmów jest bardzo istotne”. Bakterie zdolne są do generowania elektronów w komórkach i wyrzucania ich na zewnątrz, poza błonę komórkową, w tzw. procesie EET. Obecnie do ich badania stosuje się czasochłonny pomiar aktywności białek, co wymaga hodowli dużej ilości komórek oraz ich czyszczenia. Sposób opracowany przez zespół Buie jest szybszy i mniej destruktywny dla samych bakterii. Grupa już od dziesięciu lat zajmuje się budową układów mikrofluidycznych, które wykorzystywane są m.in. do badania bakterii. W systemie do pomiaru polaryzowalności znajduje się niewielki kanalik zwężający się na środku i tworzący strukturę podobną do klepsydry. Do przeciwległych końców kanału przykładne jest napięcie. W miejscu przewężenia, gdzie średnica zmniejsza się około 100 razy, a pole elektryczne jest 100 razy silniejsze, zachodzi zjawisko tak zwanej dielektroforezy. Generowana siła przepycha komórki w kierunku odwrotnym do ich ruchu w polu elektrycznym. Dzięki temu możliwe jest powstrzymanie ruchu komórek lub zatrzymanie ich w miejscu, w zależności od przyłożonego napięcia. Wykorzystując ten system, z łatwością można sortować komórki po wielkości czy gatunku. Zespół Buie sięgnął po metodę polaryzowalności. „Ludzie używają dielektroforezy do sortowania bakterii tak różnych od siebie jak żaba i ptak. My chcemy odróżnić od siebie żabie rodzeństwo”. W najnowszych badaniach naukowcy wykorzystali nie tylko dzikie szczepy organizmów w bakteryjnych ogniwach, ale także zmodyfikowane genetycznie bakterie, które miały różną polaryzowalność. Badania te miały na celu sprawdzenie, czy siła dielektroforetyczna zmienia się wraz z polaryzowalnością. Okazało się, że tak – napięcie pułapkowania potrzebne do zatrzymania ich w przewężeniu mikrokanaliku zależy od ich polaryzowalności i w konsekwencji pozwala na sortowanie tych organizmów podług zdolności do generacji elektryczności. „Mamy potrzebne nam dowody, że istnieje korelacja pomiędzy polaryzowalnością a aktywnością elektrochemiczną. Polaryzowalność może być prostą cechą, która pozwala na ocenę przydatności elektrochemicznej bakterii”. Zespół bada teraz inne gatunki bakterii i ma nadzieję na identyfikacje kolejnych aktywnych elektrycznie gatunków. Możliwe jest ich wykorzystanie na przykład do jednoczesnej produkcji czystej energii elektrycznej i biopaliw z odpadów, wskazują naukowcy. grafika: Qianru Wang Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.