Šī mēneša sākumā Jeilas Universitātes pētnieku grupa atklāja jaunu pētījumu, kurā atklāts jauna veida baktērijas, kas spēj elpot elektrību, izmantojot gaismu . Tas nozīmē, ka enerģija ļauj tām palielināt savu elektrisko aktivitāti, ļaujot tām veikt elpošanu noteiktos apstākļos.
Pateicoties šim atklājumam, kas tiek uzskatīts par ļoti svarīgu, par rakstu atbildīgie pētnieki centīsies to visu izmantot, lai atrastu jaunus pielietojumus pasaulē, viens no tiem ir jaunu atjaunojamās degvielas avotu radīšana , kā arī bioloģiski bīstamo atkritumu likvidēšana , taču patiesība ir tāda, ka šim nolūkam būs nepieciešami padziļinātāki pētījumi un rūpīgāka šo baktēriju izpēte.
Jaunas baktērijas, kas "elpo" elektrību
Parasti visiem vai lielākajai daļai dzīvo mikroorganismu ir raksturīga spēja elpot skābekli , kas ļauj tiem atbrīvot elektronus, pārveidojot barības vielas enerģijā. Tomēr ne visiem mikroorganismiem piemīt šī spēja, jo tā ir atkarīga no vides.
Tas nozīmē, ka daudzi dzīvnieki un baktērijas gadiem ilgi dzīvo zemes vai jūras dzīlēs , padarot piekļuvi skābeklim neiespējamu. Tas ir piespiedis tos atrast citus veidus, kā elpot un izdzīvot.
Šajā gadījumā tās elpo, absorbējot minerālvielas caur sīku olbaltumvielu pavedienu, kas pazīstams kā "ne-nociable". Pateicoties zinātnieku līdz šim veiktajiem pētījumiem, ir novērots, ka, pakļaujot šīs baktērijas gaismai , tās spēj radīt lielu elektrisko strāvu , kas ir pavēris durvis daudz plašākiem pētījumiem.
Tāpēc visi šie atbildīgie pētnieki ir sākuši pētīt, kā to visu varētu izmantot, lai stimulētu optoelektronikas izaugsmi , kā arī uztvertu metānu, kas ļaus izveidot mehānismus globālās sasilšanas apkarošanai turpmākajos gados.
"Dramatiskais strāvas pieaugums nanovados, kas pakļauti gaismai, parāda stabilu un spēcīgu fotostrāvu, kas saglabājas stundām ilgi."
Nikhils Malvankars, biofizikas un molekulārās bioķīmijas asociētais profesors Jeilas Mikrobu zinātņu institūtā
Tomēr šīs nav vienīgās līdz šim atklātās baktērijas ar šādām spējām, jo 2018. gadā Vašingtonas štata universitātes mikrobiologu pētnieku grupa atrada baktēriju Jeloustounas nacionālā parka Hārta ezera geizeru baseinā.
Saskaņā ar tiem veiktajiem pētījumiem tika atklāts, ka tie spēj vadīt elektrību, pārnesot elektronus uz ārējiem metāliem vai minerāliem , izmantojot savus stieplei līdzīgos matiņus. Tolaik tika uzskatīts, ka šo radīto elektrisko strāvu varētu izmantot mazjaudas lietojumprogrammās.
Saskaņā ar veiktajiem pētījumiem tiek uzskatīts, ka tik ilgi, kamēr baktērijām ir degviela, tās var nepārtraukti ražot enerģiju, tāpēc atklājumi par šīm baktērijām ir ļoti svarīgi, lai izstrādātu turpmākus projektus, kas ļauj ar tām strādāt.
No otras puses, 2022. gada jūnijā Binghemtonas universitātes komanda atrada veidu, kā barot biobaktērijas . Lai to izdarītu, viņi veica vairākas nedēļas ilgu pētījumu, izmantojot trīs veidu baktērijas, kas tika ievietotas vairākās kamerās.
Pateicoties tam, bija iespējams pārliecināties, ka tie spēj sniegt risinājumus daudzām problēmām, kas pašlaik skar mūsu planētu, taču tas viss prasa turpmākus pētījumus.
Tas viss ir atklājis, ka šīs baktērijas spēj veikt fotosintēzes procesu, kas pilnībā atšķiras no tā, pie kā esam pieraduši. Tas ir elpošanas mehānisms, kas var būt ļoti noderīgs, ja tiek izvēlēta pareizā pieeja. Tāpēc visā pasaulē pašlaik notiek vairāki pētījumi, un tiek cerēts, ka šīs baktērijas tuvākajā nākotnē tiks lietderīgi izmantotas.
"Tā ir ļoti atšķirīga fotosintēzes forma; tā ir ļoti interesanta. Šeit gaisma paātrina baktēriju elpošanu, pateicoties ātrai elektronu pārnešanai starp nanovadiem."
Nikhils Malvankars, biofizikas un molekulārās bioķīmijas asociētais profesors Jeilas Mikrobu zinātņu institūtā
Vai tos varētu izmantot, lai ražotu elektroenerģiju pilsētām?
Visu šo pētījumu galvenais mērķis ir dot iespēju šīm baktērijām ražot elektrību pilsētām, ko šķiet ļoti grūti sasniegt, taču ir sākta analīze, lai noskaidrotu, cik tas varētu būt iespējams nākotnē.
Saskaņā ar līdz šim veiktajiem pētījumiem šīs baktērijas ražo olbaltumvielu nanovadus — ļoti mazas struktūras, kas, savienojoties ar citiem proteīniem, var kalpot kā elektriskais kabelis, caur kuru notiks elektronu pārnešana .
Ja šīs nanovadus var ražot lielākā mērogā un veidot olbaltumvielu bioplēves , tad tie var pārnest elektronus caur gaisa mitrumu, ļaujot attālināti ieslēgt LED gaismu.
Elektroenerģijas ražošanas veida maiņa ir būtiska planētas Zemes saglabāšanai , jo īpaši tāpēc, ka pašlaik elektroenerģijas ražošanai izmantojam ogles, naftu, gāzi un fosilo kurināmo , kas lēnām ietekmē klimatu milzīgā oglekļa dioksīda daudzuma dēļ, kas aiztur mūs sasniedzošo saules siltumu.
Tas viss rada tā saukto siltumnīcas efektu . Tāpēc nākotnē būtu ļoti svarīgi izstrādāt jaunu veidu, kā iegūt elektroenerģiju , it īpaši, ja to var izdarīt, izmantojot šīs elektrību ģenerējošās baktērijas.
Pagaidām mums jāgaida, kamēr šie pētījumi progresēs, un jānosaka, cik liela būs šī iespējamība nākotnē. Šajā nolūkā pētnieki ļoti detalizēti analizē šīs baktērijas, veicot dažādus eksperimentus , kas palīdzēs pārbaudīt, vai šīs teorijas ir patiesas.
