Микробные батарейки: новый рекорд мощности
Ученые под руководством Дерека Лавли (Derek Lovley) из университета штата Массачусетс смогли увеличить выходную мощность микробных топливных элементов более чем в 10 раз, сообщает TerraDaily. Бактериям были созданы условия для формирования так называемых "биофильмов" - слизистых пленок, образующихся на поверхности субстрата, что и позволило добиться столь впечатляющих результатов.
Микробные топливные элементы основаны на использовании потока электронов, образующихся при энергетическом обмене ряда бактерий. Как указывает д-р Лавли, наиболее перспективными представляются топливные элементы на основе металл-редуцирующих бактерий, которые способны передавать создаваемый ими ток непосредственно на металлический электрод, минуя дорогостоящие и токсичные вещества–посредники (медиаторы).
Некоторые виды таких бактерий выработали в ходе эволюции способность переносить электроны к металлам, находящимся в окружающей среде. У этих микробов имеются длинные отростки, напоминающие микроскопические провода. Именно за счет таких отростков-проводов микробные клетки могут присоединяться друг к другу, образуя микропленки. И эти же отростки служат для передачи потока электронов железу, содержащемуся в почве.
Раньше считалось, что для создания потока электронов необходимо, чтобы каждая клетка имела прямой контакт с электродом. Однако ученые обнаружили, что мощность топливного элемента на основе мутантных металл-редуцирующих бактерий увеличилась в несколько раз, когда на поверхности электрода образовалась достаточно толстая микропленка, состоящая из бактерий с отростками. Очевидно, биофильм функционировал как единая токопроводящая система. Эта система объединяла индивидуальные потоки электронов, производимые отдельными клетками микробов, даже в том случае, если находящиеся в центре клетки не имели прямого контакта с электродом.
Специалисты считают, что открытие может значительно приблизить момент создания микробных топливных элементов, пригодных практического применения.
Микробные топливные элементы основаны на использовании потока электронов, образующихся при энергетическом обмене ряда бактерий. Как указывает д-р Лавли, наиболее перспективными представляются топливные элементы на основе металл-редуцирующих бактерий, которые способны передавать создаваемый ими ток непосредственно на металлический электрод, минуя дорогостоящие и токсичные вещества–посредники (медиаторы).
Некоторые виды таких бактерий выработали в ходе эволюции способность переносить электроны к металлам, находящимся в окружающей среде. У этих микробов имеются длинные отростки, напоминающие микроскопические провода. Именно за счет таких отростков-проводов микробные клетки могут присоединяться друг к другу, образуя микропленки. И эти же отростки служат для передачи потока электронов железу, содержащемуся в почве.
Раньше считалось, что для создания потока электронов необходимо, чтобы каждая клетка имела прямой контакт с электродом. Однако ученые обнаружили, что мощность топливного элемента на основе мутантных металл-редуцирующих бактерий увеличилась в несколько раз, когда на поверхности электрода образовалась достаточно толстая микропленка, состоящая из бактерий с отростками. Очевидно, биофильм функционировал как единая токопроводящая система. Эта система объединяла индивидуальные потоки электронов, производимые отдельными клетками микробов, даже в том случае, если находящиеся в центре клетки не имели прямого контакта с электродом.
Специалисты считают, что открытие может значительно приблизить момент создания микробных топливных элементов, пригодных практического применения.
Ещё новости по теме:
18:20