На протяжении нескольких лет ученые пытались получить контроль над электричеством, производимым бактериями в процессе метаболизма, однако до сих пор его передача на электрод имела крайне низкий КПД. Ученым из нескольких НИИ, в том числе Университета Лунда, удалось существенно повысить эффективность передачи заряда.

Запрос на использование экологически чистой энергии в развивающихся странах стремительно растет, и в качестве одного из потенциальных энергоресурсов ученые предлагают использовать жизнедеятельность микроорганизмов. Электроны, продуцируемые в процессе жизнедеятельности бактерий, можно передать на электрод, и до тех пор, пока у них есть питательная среда, выработка энергии будет непрерывной.

Читайте также: Топливные элементы из водорослей стали в 5 раз эффективнее

Межклеточный трансфер электронов связан с электрическим током, который бактерия генерирует вне своей клетки. Сложность получения энергии из бактерий состоит в необходимости создания молекулы, способной пройти через клеточную мембрану. В ходе эксперимента ученых из Университета Лунда была создана искусственная молекула редокс-полимер (окислительно-восстановительный полимер), испытания которой проводились на бактерии кишечной палочки, как самой распространенной в организме животных и человека.

Результаты изысканий ученых полезны не только с точки зрения развития потенциала бактериальной энергетики, но и с точки зрения микробиологии. Ученые полагают, что бактерии используют межклеточную передачу электронов в качестве средств коммуникации с другими микроорганизмам и молекулами. «Понимание взаимодействия между колониями бактерий и различными молекулами с помощью электрического сигнала открывает нам широкие перспективы в изучении глобальных природных явлений. Уже сегодня высказываются предположения, что в основе многих геологических процессов лежит деятельность бактерий», - говорит участник исследования Ло Гортон.

В энергетике понимание процессов жизнедеятельности бактерий имеет практическое значение для многих направлений. Например, при создании биологического топлива или в технологиях микробных топливных элементов, а способность бактерий к фотосинтезу можно применить в производстве энергии подобно тому, как это делается с помощью солнечных панелей.

Читайте также: Новым источником электроэнергии может стать рисовое поле, голландский стартап Plant-e

Источник: phys.org