«Микробные электростанции»: новые разработки
Опубликовал: Andrew | рубрики: Наука и техника |В будущем бактерии могут стать основным, устойчивым и возобновляемым источником энергии для человечества. Жизнедеятельность микробов может быть использована для получения электричества и производства энергоносителей.
Кроме того, при помощи микроорганизмов можно увеличить выход нефти из скважин.
Ученый из Массачусетского университета доктор Дерек Лавли (Derek Lovley) считает перспективными разработки микробных топливных элементов, в которых энергия органических сточных вод и возобновляемой биомассы преобразуется в электричество. Однако микробные топливные элементы пока не оптимизированы для практического применения. Ранее д-р Лавли сообщил, что специалистам из его лаборатории удалось достичь 10-кратного увеличения мощности микробных топливных элементов. Это стало возможным путем создания условий для образования на электродах бактериальных биофильмов (пленок).
Сотрудница лаборатории д-ра Лавли Джемма Регера (Gemma Reguera) получила первые результаты, изучая процесс передачи электроэнергии бактериями через биофильм на электроды. Она установила, что бактерии сохраняют жизнеспособность на некотором расстоянии от анода, причем эффективность производства электроэнергии не снижается с увеличением толщины
бактериальной пленки. Это удивительный факт, поскольку микробы рода Geobacter не способны производить «челночные» водорастворимые вещества, которые бы диффундировали через биофильм и переносили электроны на анод.
Ученым удалось обнаружить, что бактерии имеют своеобразные выросты — «микропровода» на основе некоторых специфических белковых молекул. Именно по этим выростам и передается электроэнергия. Таким образом, стало ясно, что эффективность микробных топливных элементов удастся повысить, если методами генной инженерии будут созданы штаммы бактерий, имеющие токопроводящие микровыросты и образующие пленку на поверхности электродов.
Еще одним прорывом в микробиологии стало получение генетически-модифицированных бактерий Bacillus subtilis, способных трансформировать глюкозу непосредственно в этиловый спирт. Исследования велись учеными из национального автономного университета Мехико. Получение такого штамма бактерий может стать первым шагом на пути получения спирта за счет разложения биомассы, содержащей целлюлозу. В настоящее время этиловый спирт производится главным образом из сахарного тростника или крахмала. Новая технология позволит использовать практически все растения для производства возобновимого энергоносителя.
И наконец, Майкл Макинерни (Michael McInerney) и его коллеги из университета в Оклахоме разработали метод увеличения выхода нефти из скважин, «засеянных» микробами, производящими природные детергенты. Бактерии производят поверхностно-активные вещества («биодетергенты»), которые вымывают связанную и не поддающуюся откачке нефть с поверхности горных пород и из подземных полостей. Таким образом, можно «оживить» даже заброшенные нефтяные скважины.
