La începutul acestei luni, un grup de cercetători de la Universitatea Yale a dezvăluit un nou studiu care a descoperit un nou tip de bacterii capabile să respire electricitate folosind lumina . Aceasta înseamnă că energia le permite să își intensifice activitatea electrică, permițându-le să efectueze respirația în anumite condiții.
Datorită acestei descoperiri, considerată foarte importantă, cercetătorii care se ocupă de articol vor încerca să profite de toate acestea pentru a găsi noi utilizări pentru aceasta în lume, una dintre ele fiind crearea de noi surse de combustibil regenerabil , precum și eliminarea deșeurilor biopericuloase , dar adevărul este că pentru aceasta vor fi necesare cercetări mai aprofundate și un studiu mai amănunțit al acestor bacterii.
Noi bacterii care „respiră” electricitate
În general, toate sau majoritatea microorganismelor vii sunt caracterizate prin capacitatea lor de a respira oxigen , ceea ce le permite să elibereze electroni atunci când transformă nutrienții în energie. Cu toate acestea, nu toate microorganismele posedă această capacitate, deoarece depinde de mediul lor.
Aceasta înseamnă că multe animale și bacterii trăiesc pe fundul pământului sau al mării de ani de zile , ceea ce face imposibil accesul la oxigen. Acest lucru le-a forțat să găsească alte modalități de a respira și de a supraviețui.
În acest caz, ele respiră absorbind minerale printr-un filament proteic minuscul, cunoscut sub numele de „non-nociv”. Datorită studiilor efectuate până în prezent de oamenii de știință, s-a observat că, atunci când aceste bacterii sunt expuse la lumină , sunt capabile să producă un curent electric puternic , ceea ce a deschis calea către mult mai multe cercetări.
Așadar, toți acești cercetători responsabili au început să exploreze modul în care toate acestea ar putea fi folosite pentru a stimula creșterea optoelectronicii , precum și pentru a capta metanul, ceea ce va permite crearea unor mecanisme de combatere a încălzirii globale în următorii ani.
„Creșterile dramatice ale curentului în nanofirele expuse la lumină arată un fotocurent stabil și robust care persistă ore întregi.”
Nikhil Malvankar, profesor asociat de biofizică și biochimie moleculară la Institutul Yale pentru Științe Microbiene
Totuși, acestea nu au fost singurele bacterii cu aceste abilități descoperite până acum, deoarece în 2018, un grup de cercetători microbiologi de la Universitatea Statului Washington a descoperit o bacterie în bazinul gheizerelor Heart Lake din Parcul Național Yellowstone.
Conform cercetărilor efectuate asupra lor, s-a descoperit că erau capabile să conducă electricitatea prin transferul de electroni către metale sau minerale externe , folosind firele lor de păr asemănătoare firelor. La acea vreme, se considera că acest curent electric pe care îl produceau putea fi valorificat pentru aplicații de putere redusă.
Conform studiilor efectuate, se crede că atâta timp cât bacteriile au combustibil , acestea pot produce energie în mod continuu, așadar descoperirile despre aceste bacterii sunt foarte importante pentru conceperea unor proiecte viitoare care să permită lucrul cu ele.
Pe de altă parte, în iunie 2022, o echipă de la Universitatea Binghamton a găsit o modalitate de a hrăni biobacteriile . Pentru a face acest lucru, au efectuat un studiu de câteva săptămâni folosind trei tipuri de bacterii care au fost plasate în mai multe camere.
Datorită acestui fapt, s-a constatat că sunt capabile să ofere soluții la numeroase probleme care afectează în prezent planeta noastră, dar toate acestea necesită cercetări suplimentare.
Toate acestea au dezvăluit cum aceste bacterii sunt capabile de un proces de fotosinteză complet diferit de cel cu care suntem obișnuiți. Este un mecanism respirator care poate fi extrem de benefic dacă se alege abordarea corectă. Ca atare, mai multe studii sunt în curs de desfășurare la nivel mondial și se speră că aceste bacterii vor fi utilizate cu succes în viitorul apropiat.
„Este o formă foarte diferită de fotosinteză; este foarte interesantă. Aici, lumina accelerează respirația bacteriilor datorită transferului rapid de electroni între nanofire.”
Nikhil Malvankar, profesor asociat de biofizică și biochimie moleculară la Institutul Yale pentru Științe Microbiene
Ar putea fi folosite pentru a genera electricitate pentru orașe?
Principalul obiectiv al tuturor acestor studii este de a permite acestor bacterii să producă electricitate pentru orașe, lucru care pare foarte dificil de realizat, dar care a început să fie analizat pentru a vedea cât de posibil ar putea fi acest lucru în viitor.
Conform cercetărilor efectuate până în prezent, aceste bacterii produc nanofire proteice , structuri foarte mici care, atunci când sunt unite cu alte proteine, pot servi drept cablu electric prin care are loc transferul de electroni .
Dacă aceste nanofire pot fi produse la o scară mai mare și pot forma biofilme proteice , atunci ele pot transfera electroni prin umiditatea aerului, permițând aprinderea de la distanță a unei lumini LED.
Schimbarea modului în care generăm electricitate este fundamentală pentru conservarea planetei Pământ , mai ales pentru că în prezent folosim cărbune, petrol, gaze și combustibili fosili pentru a genera electricitate, ceea ce afectează lent clima din cauza cantităților enorme de dioxid de carbon care captează căldura soarelui care ajunge la noi.
Toate acestea produc ceea ce este cunoscut sub numele de efect de seră . Prin urmare, dezvoltarea unei noi modalități de obținere a energiei electrice în viitor ar fi crucială, mai ales dacă se poate realiza folosind aceste bacterii generatoare de electricitate.
Deocamdată, trebuie să așteptăm ca aceste studii să progreseze și să stabilim cât de probabil va fi acest lucru în viitor. În acest scop, cercetătorii analizează aceste bacterii în detaliu prin diverse experimente care vor ajuta la verificarea dacă aceste teorii sunt adevărate.
