Selle kuu alguses avalikustas Yale'i ülikooli teadlaste rühm uue uuringu, milles avastati uut tüüpi bakter, mis on võimeline valguse abil elektrit hingama . See tähendab, et energia võimaldab neil suurendada oma elektrilist aktiivsust, mis võimaldab neil teatud tingimustel hingata.
Tänu sellele väga oluliseks peetavale avastusele püüavad artikli eest vastutavad teadlased seda kõike ära kasutada, et leida sellele maailmas uusi kasutusviise, millest üks on uute taastuvkütuse allikate loomine ja bioohtlike jäätmete kõrvaldamine , kuid tõsi on see, et selleks on vaja põhjalikumat uurimistööd ja nende bakterite põhjalikumat uurimist.
Uued bakterid, mis "hingavad" elektrit
Üldiselt iseloomustab kõiki või enamikku elusmikroorganisme võime hingata hapnikku , mis võimaldab neil toitainete energiaks muundamisel elektrone vabastada . Kuid mitte kõigil mikroorganismidel pole seda võimet, kuna see sõltub nende keskkonnast.
See tähendab, et paljud loomad ja bakterid on aastaid elanud maa või mere põhjas , muutes hapniku kättesaamise võimatuks. See on sundinud neid leidma muid hingamis- ja ellujäämisviise.
Sel juhul hingavad nad mineraale imades läbi pisikese valguniidi, mida tuntakse kui "mitte-süütatavat". Tänu teadlaste seni läbi viidud uuringutele on täheldatud, et kui need bakterid puutuvad kokku valgusega , on nad võimelised tootma suurt elektrivoolu , mis on avanud ukse palju edasistele uuringutele.
Seega on kõik need vastutavad teadlased hakanud uurima, kuidas seda kõike saaks kasutada optoelektroonika kasvu stimuleerimiseks ja metaani püüdmiseks, mis võimaldab luua mehhanisme globaalse soojenemise vastu võitlemiseks lähiaastatel.
"Valgusega kokkupuutuvate nanotraatide voolutugevuse dramaatiline suurenemine näitab stabiilset ja tugevat fotovoolu, mis püsib tundide kaupa."
Nikhil Malvankar, Yale'i mikroobiteaduste instituudi biofüüsika ja molekulaarbiokeemia dotsent
Kuid need pole seni ainsad selliste võimetega bakterid, kuna 2018. aastal leidis Washingtoni Osariigi Ülikooli mikrobioloogide rühm bakteri Yellowstone'i rahvuspargi Heart Lake'i geisribasseinist.
Nende peal läbi viidud uuringute kohaselt avastati, et nad on võimelised elektrit juhtima, kandes elektrone oma traatjasarnaste karvade abil välistele metallidele või mineraalidele . Sel ajal arvati, et seda nende tekitatud elektrivoolu saab rakendada väikese energiatarbega rakendustes.
Läbiviidud uuringute kohaselt arvatakse, et seni, kuni bakteritel on kütust, saavad nad pidevalt energiat toota, seega on nende bakterite kohta tehtud uuringud väga olulised tulevaste projektide kavandamiseks, mis võimaldavad nendega töötada.
Teisest küljest leidis Binghamtoni ülikooli meeskond 2022. aasta juunis viisi biobakterite toitmiseks . Selleks viisid nad läbi mitu nädalat kestnud uuringu, kasutades kolme tüüpi baktereid, mis paigutati mitmesse kambrisse.
Tänu sellele leiti, et nad suudavad pakkuda lahendusi paljudele meie planeeti praegu mõjutavatele probleemidele, kuid see kõik vajab edasist uurimist.
Kõik see on näidanud, kuidas need bakterid on võimelised fotosünteesiprotsessiks, mis erineb täielikult sellest, millega oleme harjunud. See on hingamismehhanism, mis võib õige lähenemisviisi korral olla väga kasulik. Seetõttu on kogu maailmas käimas mitu uuringut ja loodetakse, et neid baktereid hakatakse lähitulevikus hästi kasutama.
„See on fotosünteesi väga erinev vorm; see on väga huvitav. Siin kiirendab valgus bakterite hingamist tänu elektronide kiirele ülekandele nanotraatide vahel.“
Nikhil Malvankar, Yale'i mikroobiteaduste instituudi biofüüsika ja molekulaarbiokeemia dotsent
Kas neid saaks kasutada linnadele elektri tootmiseks?
Kõigi nende uuringute peamine eesmärk on võimaldada neil bakteritel linnadele elektrit toota, mis tundub olevat väga raske saavutada, kuid mida on hakatud analüüsima, et näha, kui võimalik see tulevikus olla võib.
Seni tehtud uuringute kohaselt toodavad need bakterid valgu nanotraate – väga väikeseid struktuure, mis teiste valkudega ühendatuna võivad toimida elektrikaablina, mille kaudu toimub elektronide ülekanne .
Kui neid nanotraate saab toota suuremas mahus ja moodustada valgu biokilesid , siis saavad nad elektrone õhuniiskuse kaudu üle kanda, võimaldades LED-valgusti kaugjuhtimise teel sisse lülitada.
Elektrienergia tootmise viisi muutmine on planeedi Maa säilitamise seisukohalt ülioluline , eriti seetõttu, et praegu kasutame elektri tootmiseks kivisütt , naftat, gaasi ja fossiilkütuseid , mis mõjutavad aeglaselt kliimat tohutu hulga süsinikdioksiidi tõttu, mis püüab kinni meieni jõudva päikesesoojuse.
Kõik see tekitab nn kasvuhooneefekti . Seetõttu oleks tulevikus uue elektrienergia saamise viisi väljatöötamine ülioluline, eriti kui seda saab teha nende elektrit tootvate bakterite abil.
Praegu peame ootama, kuni need uuringud edasi arenevad, ja tegema kindlaks, kui tõenäoline see tulevikus on. Sel eesmärgil analüüsivad teadlased neid baktereid väga detailselt erinevate katsete abil , mis aitavad kontrollida, kas need teooriad on tõesed.
