Mikroorganismy vyrábějící elektřinu
Mikrobiální palivové články jsou zajímavé bio-elektrochemické systémy, kde se s pomocí mikroorganismů, přesněji jejich metabolismu, vyrábí někdy i z poměrně nevábných "surovin" elektrický proud. Příslušné čištění životního prostředí zde má sice většinou znatelnější efekt než produkce elektrické energie, existují však i výjimky.
Jednou z nich je nově objevený kmen v rámci anaerobních bakterií rodu Geobacter. Jeden zástupce rodu Geobacter má v průměru 3-5 nanometru, což je 20000 krát méně, než má lidský vlas.
Jejich délka je zhruba tisícinásobkem jejich průměru, takže připomínají jakési nanodrátky. Blížíme se zde rozměrem zhruba poměrům v oblasti uhlíkových nanotrubiček.
Tyto bakterie umějí čistit půdu, kaly, sedimenty a odpadní vody, při zpravidla relativně malém energetickém výstupu. Dokáží totiž vytrhávat elektrony čili získávat energii z řady chemických sloučenin, které bývají součástí biomasy resp. odpadních vod.
Vědcům se však povedlo kultivací vytvořit zcela nový kmen této bakterie, který produkuje osmkrát více elektrické energie za jednotku času, než je u tohoto rodu běžné. Konkrétně se to podařilo Derekovi Lovleymu a jeho kolegům na Massachusettské Univerzitě v Amherstu.
Výzkumníci pěstovali stávající bakterie na grafitové anodě, dodávali jim chemickou acetátovou skupinu a přidávali elektrické šoky o síle 400 miliVoltů. Kolem kolonie bakterií se postupně vytvořil slizovitý biofilm, který napomáhá transferu elektronů. Po pěti měsících kultivace se objevil kmen se zmíněnou osmkrát vyšší produkcí energie.
Vědci si od podobných experimentů v oblasti mikrobiálních palivových článků slibují mj. otevření cesty k energetickému využití odpadních vod či biomasy v domácnostech a k alternativním energetickým zdrojům pro menší přístroje - např. pro mobilní elektroniku či lékařské implantáty.
