Учените откриха как да произвеждат електричество от бактерии

Още от 1911 г., когато британският миколог Майкъл Кресе Потър забелязва, че бирената мая генерира електричество, учените се опитват да използват силата на микробните горивни клетки, пише Science Alert.

Ефективността на малките, прохождащи „биореактори“ е твърде ниска за практическа употреба. 

Екип от изследователи от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) е създал един от най-разпространените видове бактерии, ешерихия коли (E. coli), за генериране на електричество от отпадъчни води от пивоварни.

„Въпреки че има екзотични микроби, които естествено произвеждат електричество, те могат да го правят само в присъствието на специфични химикали“, обяснява химичният инженер Ардемис Богосян от EPFL.

"Ешерихия коли може да расте в широк кръг от източници, което ни позволи да произвеждаме електричество в широк диапазон от среди, включително от отпадъчни води", обяснява Богосян.

За да подобрят способността на E. coli да генерира електричество, изследователите модифицираха неговия геном, за да включват инструкции за протеинови комплекси, открити в един от най-известните бактериални генератори на електричество.

"Тези бактерии произвеждат поток от електрони, когато редуцира метали, електрически сигнал, който е бил използван например за откриване на токсични метали като арсен в прототипни системи", обяснява Богосян. 

По думите на ученият, използването на S. oneidensis в E. coli увеличават електроактивноста два пъти в сравнение с предишни инженерни щамове (които включват само част от S. oneidensis).

Експериментът обаче е направен в една камера при лабораторни условия, поясняват експерти. Истинският тест за всяка потенциала на технологията е дали може да работи в индустриални условия.

Предишни проучвания са изследвали използването на водорасли при пречистване на отпадъчни води от пивоварни.

"Пивоварните трябва да преработят водата, която използват за измиване на зърна и промиване на резервоари, преди да я изхвърлят, тъй като тя съдържа опияняваща смес от захари, нишестета, алкохоли и дрожди, които могат да предизвикат нежелан микробен цъфтеж, ако не бъдат изхвърлени", посочват учени.

Богосян тества своята система E. coli върху проба от отпадъчни води, събрани от местна пивоварна в Лозана, Швейцария, които модифицираните бактерии поглъщаха в продължение на 50 часа, пише Science Alert.

„Нашите биоинженерни електрически бактерии успяха да процъфтяват експоненциално, като се хранеха с тези отпадъци“, казва Богосян.

Това прави конструираната Е. coli много по-подходяща за пречистване на промишлени отпадъчни води, дори ако нейният потенциал за генериране на електроенергия все още е по-бавен от S. oneidensis, казват изследователите.

Апетитът на E. coli към различни химически субстрати също означава, че създадените бактерии биха могли евентуално да бъдат адаптирани към други потоци отпадъци и суровини.

„Вместо да влагаме енергия в системата за обработка на органични отпадъци, ние произвеждаме електричество, докато обработваме органични отпадъци в същото време – удряйки две заека с един камък“, казва Богосян.