Zinātnieki ir atraduši veidu, kā uzlabot mikrobu bateriju efektivitāti, barojot tās ar sudrabu
Mikrobu degvielas elementi ir viena no daudzsološām tehnoloģijām, kas attīsta spēju elektroenerģijas ražošanu, taču līdz šim visi laboratorijas eksperimenti ir parādījuši ārkārtīgi zemu līmeni efektivitāte.
Bet tagad zinātniskā grupa no Kalifornijas universitātes (Losandželosa, ASV) ir atradusi diezgan oriģinālu risinājumu, kā no baktērijām izspiest vairāk enerģijas. Lai to izdarītu, viņi sāka barot tos ar sudrabu. Par šo neparasto eksperimentu un tā rezultātiem jūs uzzināsit no materiāla.
Baktērijas un sudrabs
Kā jūs zināt, daži baktēriju veidi savas dzīves laikā ir diezgan spējīgi radīt elektronus. Šie mikrobi tiek izmantoti mikrobu degvielas šūnās, lai ražotu elektrību. Tie tiek audzēti plēvju veidā uz elektrodiem, vienlaikus barojot tos ar dažādām organiskām vielām.
Piemēram, šādas neparastas baterijas būtu lieliski piemērotas notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, ne tikai palīdzētu sakopt, bet arī radītu papildu elektrību. Bet šim nolūkam bija jāuzlabo šādu bateriju efektivitāte.
Tātad inženieri nākamā eksperimenta gaitā, meklējot veidus, kā to palielināt saražotās enerģijas efektivitāti, mēs nolēmām sākt eksperimentus ar baktērijām, ko sauc Shewanella oneidensis.
Tas ir viens no daudzsološajiem degvielas šūnu mikrobiem un plaukst vidē ar zemu skābekļa saturu. Šo baktēriju izmantošanas efektivitāti ierobežoja fakts, ka elektroni diezgan grūti iziet cauri to membrānām.
Lai atrisinātu šo problēmu, zinātnieki nolēma sākotnēji audzēt baktēriju uz grafēna oksīda elektroda, kas satur sudraba jonus.
Izrādījās, ka baktērijas dzīves laikā pārveido šos jonus nanodaļiņās tālāk tos iekļaujot savās šūnās, kas ievērojami atvieglo lielāka elektronu skaita caurbraukšanu membrānas.
Turpmākie testi parādīja, ka šādā veidā modificētas baktērijas spēja pārnest uz elektrodu līdz 81% no radītajiem elektroniem. Tas viss nodrošināja aptuveni 0,66 milivatus enerģijas uz kvadrātcentimetru. Pēc pētījuma autoru domām, tas ir augstākais rādītājs no visām šobrīd zināmajām mikrobu degvielas šūnām.
Protams, mikrobu baterijas joprojām ir ļoti tālu no komerciālas izmantošanas, taču šis zinātnieku darbs to var lai tuvinātu brīdi, kad kopā ar citām baterijām tās tiks aktīvi izmantotas mikrobu baterijas.
Zinātnieki žurnāla Science lapās ir dalījušies ar jau paveiktā darba rezultātiem.
Vai jums patika materiāls? Pēc tam novērtējiet to un neaizmirstiet abonēt kanālu. Paldies par jūsu uzmanību!