Bakterier kan blive en fremtidig kilde til elektricitet

I de seneste år, forskere har forsøgt at fange den elektriske strøm, som bakterier genererer gennem stofskiftet. Indtil nu, imidlertid, Overførslen af ​​strøm fra bakterierne til en modtagende elektrode har været meget ineffektiv. Nu, forskere fra institutioner, herunder Lunds Universitet, har opnået en lidt mere effektiv overførsel af elektrisk strøm.

En af samfundets største udfordringer er at imødekomme behovet for vedvarende og bæredygtig energi. Interessen vokser omkring én potentiel sådan energikilde:bakterier. "Vi opsamler elektroner fra bakterien og overfører dem til en elektrode. Det gør os i stand til at få en elektrisk strøm fra bakterierne i realtid, mens de spiser, som det var, " forklarer Lo Gorton, professor i kemi ved Lunds Universitet i Sverige. "Dette studie er et gennembrud i vores forståelse af ekstracellulær elektronoverførsel i bakterier, " han siger.

Ekstracellulær elektronoverførsel refererer til den strøm, som bakterier genererer uden for deres egen celle. Vanskeligheden ved at udvinde energien ligger i at producere et molekyle, der kan komme igennem bakteriens tykke cellevæg for at hente elektronerne mere effektivt. I den aktuelle undersøgelse, forskerne skabte et kunstigt molekyle kendt som en redoxpolymer til dette formål. Undersøgelsen involverede Enterococcus faecalis, en almindelig tarmbakterie, der findes i både dyr og mennesker.

Resultaterne af undersøgelsen er værdifulde ikke kun for deres potentiale med hensyn til fremtidig bakteriel elektrisk energi; de øger også forståelsen af, hvordan bakterier kommunikerer med deres omgivelser. Bakterierne selv bruger sandsynligvis ekstracellulær elektronoverførsel til at kommunikere, både med andre bakterier og med molekyler. "Elektronoverførsel kan have stor betydning for, hvordan bakterierne kommunikerer med forskellige molekyler og med hinanden i vores fordøjelsessystem, men også for, hvordan naturen fungerer i et bredere perspektiv. Det menes i dag, at mange geologiske processer er bakteriedrevne, " siger Lo Gorton.

At forstå, hvordan bakterier fungerer og kommunikerer, er værdifuldt i mange sammenhænge. For eksempel, bakterier og andre mikroorganismer kan bruges til at producere biobrændstof, i det, der er kendt som mikrobielle biobrændselsceller. Af særlig interesse i en energisammenhæng er de fotosyntesebakterier. Hvis de er fastgjort til en elektrode, de kan generere elektrisk energi, når de udsættes for lys. Det har Lo Gorton og hans kolleger vist i tidligere undersøgelser.

Dybere viden om bakterier er også væsentlig i forhold til potentielt at bruge dem til at rense spildevand, at producere molekyler, der er svære at syntetisere, eller for at reducere kuldioxid til en mere anvendelig form, for eksempel.