ابداع روشی برای تولید انرژی از باکتری های مولد برق

MacTavish · 25/8/19

بنابر پژوهش‌های جدید، ما می‌توانیم باکتری ها را به گونه‌ای مهندسی کنیم که برق تولید کنند. در آینده این متود می‌تواند با تولید باکتری های مولد برق ، به پاکسازی آب در نیروگاه‌های تصفیه آب کمک بزرگی کند.

برخی باکتری ها، به عنوان بخشی از سوخت و ساز طبیعی خود، با استفاده از پروتئین‌های خاص در غشای سلولی، برق تولید می‌کنند؛ اما این باکتری های مولد برق معمولا در شرایط محیطی بسیار سخت یافت می‌شوند. در پژوهشی که در ژورنال Chem منتشر شد، محققان نوعی مولکول را طراحی کردند که با تزریق آن به سایر باکتری ها، می‌توان توانایی تولید برق را در آن‌ها ایجاد کرد. در ابتدا، آن‌ها یک مولکول خاص به نام DFSO+ تولید کردند که دارای یک اتم فلزی (آهن) است. سپس، آن‌ها مولکول DFSO+ را به یک باکتری به نام Shewanella oneidensis اضافه کردند. این مولکول مصنوعی از غشای سلولی باکتری عبور کرد و پس از واکنش با آن، جریان برق را با استفاده از اتم آهن انتقال داد.

مولکول +DFSO با نفوذ به سلول باکتری ها، آن‌ها را به باکتری های مولد برق تبدیل می‌کند.

برخی گونه‌های باکتری S. oneidensis به طور طبیعی می‌توانند مولد برق باشند. آن‌ها مواد فلزی و الکترودها را جذب می‌کنند تا برق تولید کنند. اما از آنجایی که این باکتری های مولد برق در محیط‌های بدون اکسیژن زندگی می‌کنند، عملکردشان بسیار محدود می‌شود. در این آزمایش، دانشمندان از گونه‌هایی از S. oneidensis استفاده کردند که طوری طراحی شده بودند که نتوانند برق تولید کنند. مولکول DFSO+ می‌تواند هفته‌ها در این باکتری بماند، پس تاثیرات آن نیز برای مدت طولانی ماندگار است.

با استفاده از این مولکول، محققان توانستند توانایی تولید برق را به آن باکتری ها بازگردانند. بدین ترتیب ما خواهیم توانست بسیاری از انواع باکتری را به باکتری های مولد برق تبدیل کنیم که کاربردهای فراوانی خواهد داشت. این آزمایشات همانند قدم‌های اولیه در این زمینه هستند و در حال حاضر این باکتری ها نمی‌توانند به مقدار قابل توجهی برق تولید کنند.

با این حال، برای نمونه می‌توان از این باکتری ها برای تولید برق لازم جهت تصفیه آب در نیروگاه‌های آبی استفاده کرد. علاوه بر این، استفاده از این متود شیمیایی برای تبدیل باکتری ها به باکتری های مولد برق، می‌تواند ارزان‌تر از روش‌های طراحی باکتری های مخصوص باشد. همچنین این پژوهش‌ها می‌توانند در آینده به ابداع تکنولوژی‌های بهینه‌تر تولید برق منجر شوند.