By Bacteriile care produc energie electrică nu au scăpat de ochii cercetătorilor aflați într-o efervescentă căutare se surse de energie verde. Și ce mai „verde” poate fi decât electricitatea generată de Geobacter sulfurreducens?
Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea din Massachusetts Amherst, foarte puține alte surse. Concret, un biofilm foarte subțire, de dimensiunea unei coli de hârtie, din celule ale acestei bacterii, recoltează energia de pe piele și o transformă în electricitate. Cercetarea publicată în revista Nature Communications are potențialul de a revoluționa lumea electronicelor portabile, alimentând totul, de la senzori medicali personali la electronice mici. „Aceasta este o tehnologie foarte interesantă, o adevărată energie verde, spre deosebire de alte așa-numite surse de energie verde”, detaliază Xiaomeng Liu, de la Colegiul de Inginerie al UMass Amherst și autorul principal al lucrării.
Biofilmul de celule bacteriene este produs în mod natural de o versiune proiectată a bacteriei Geobacter sulfurreducens, care a demonstrat, pe parcursul cercetărilor, că poate furniza la fel de multă energie ca o baterie de dimensiuni comparabile și, în plus, funcționează continuu. „Este mult mai eficientă. Am simplificat procesul de generare a energiei electrice reducând radical cantitatea de procesare necesară. Creștem celulele într-un biofilm și apoi folosim acea aglomerare de celule. Acest lucru reduce aportul de energie, face totul mai simplu și lărgește aplicații potențiale”, explică Derek Lovley, profesor de microbiologie la UMass Amherst și unul dintre autorii principali ai cercetării.
Secretul din spatele acestui nou biofilm este că produce energie din… umezeala de pe piele. Cum cel puțin 50% din energia solară care ajunge pe pământ este destinată evaporării apei, „aceasta este o sursă de energie uriașă, neexploatată”, adaugă Jun Yao, profesor de inginerie electrică și informatică la UMass co-autor al lstudiului. Practic, dat fiind faptul că suprafața pielii umane este în mod constant umedă de transpirație, biofilmul „bacterian” se poate „conecta” și poate transforma energia blocată în evaporare în energie suficientă pentru a alimenta dispozitivele mici. „Factorul limitativ al electronicelor portabile a fost întotdeauna sursa de alimentare. Bateriile se descarcă și trebuie schimbate sau încărcate. De asemenea, sunt voluminoase, grele și incomode. Dar un biofilm flexibil, mic, subțire, care produce o alimentare continuă și constantă cu energie electrică și care poate fi purtat ca plasture aplicat direct pe piele rezolvă toate aceste probleme”, argumentează Yao.
Ceea ce face ca tot acest sistem considerat revoluționar să funcționeze este faptul că G. sulfurreducens crește în colonii care arată ca niște foi subțiri și fiecare dintre indivizi se conectează cu vecinii săi printr-o serie de nanofire naturale. Echipa de experți a recoltat aceste „covorașe” și a folosit un laser pentru a „grava” circuite mici în aceste filme, apoi au prins totul între electrozi și a sigilat rezultatul într-un polimer moale, aplicabil direct pe piele. Odată ce această baterie minusculă este „conectată” prin plasarea pe corp, poate alimenta dispozitive mici.
Specialiștii americani au anunțat că lucrează la creșterea dimensiunii filmelor, pentru a alimenta electronice mai sofisticate.
Imagine de Arek Socha de la Pixabay
Comments