Znanstveniki so našli način za izboljšanje učinkovitosti mikrobnih baterij s hranjenjem s srebrom

Mikrobne gorivne celice so ena obetavna tehnologija, ki razvija sposobnost proizvodnje električne energije, vendar so se doslej vsi laboratorijski poskusi izkazali za izredno nizke učinkovitost.

Toda zdaj je znanstvena skupina s kalifornijske univerze (Los Angeles, ZDA) našla precej izvirno rešitev, kako iz bakterij iztisniti več energije. V ta namen so jih začeli hraniti s srebrom. Iz tega nenavadnega poskusa in njegovih rezultatov boste izvedeli iz gradiva.

Umetniška podoba srebrnih nanodelcev, ki se povezujejo prek bakterijske membrane, kar je zdaj pripomoglo k izboljšanju učinkovitosti mikrobnih gorivnih celic. AKang, Sphere Studio. Avtorske pravice: Yu Huang in Xiangfeng Duan

Bakterije in srebro

Kot veste, so nekatere vrste bakterij v svojem življenju sposobne proizvajati elektrone. Ti mikrobi se uporabljajo v mikrobnih gorivnih celicah za proizvodnjo električne energije. Gojijo se v obliki filmov na elektrodah, hkrati pa jih hranijo z različnimi organskimi snovmi.

Na primer, takšne nenavadne baterije bi bile odlične za čistilne naprave, ki ne bi le pomagale pri čiščenju, ampak tudi proizvajale dodatno električno energijo. Toda za to je bilo treba izboljšati učinkovitost takšnih baterij.

Zato inženirji v naslednjem poskusu iščejo načine za povečanje učinkovitosti proizvedene energije, smo se odločili za začetek poskusov z bakterijami, imenovanimi Shewanella oneidensis.

Je eden od obetavnih mikrobov za gorivne celice in uspeva v okoljih z nizko vsebnostjo kisika. Učinkovitost uporabe teh bakterij je bila omejena z dejstvom, da elektroni prehajajo skozi njihove membrane precej težko.

Da bi rešili ta problem, so se znanstveniki odločili, da bodo sprva gojili bakterijo na elektrodi iz grafenovega oksida, ki vsebuje ione srebra.

Izkazalo se je, da bakterije v svojem življenju te ione pretvorijo v nanodelce jih dodatno vgradijo v svoje celice, kar močno olajša prehod večjega števila elektronov membrane.

Nadaljnji testi so pokazali, da so tako spremenjene bakterije lahko prenesle do 81% proizvedenih elektronov na elektrodo. Vse to je dalo približno 0,66 milivatov energije na kvadratni centimeter. Po mnenju avtorjev študije je to najvišja stopnja od vseh trenutno znanih mikrobnih gorivnih celic.

Seveda so mikrobne baterije še zelo daleč od komercialne uporabe, vendar to delo znanstvenikov lahko približati trenutek, ko jih bodo skupaj z drugimi baterijami aktivno izkoriščali mikrobne baterije.

Znanstveniki so rezultate že opravljenega dela delili na straneh revije Science.

Vam je bil material všeč? Nato ocenite in se ne pozabite naročiti na kanal. Hvala za vašo pozornost!