Учените са успели да генерират електричество от смъртоносната бактерия E-coli – находка, която може да доведе до ценен страничен продукт от отпадъчните води.
Експерти по биоелектроника от Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) карат бактериите да произвеждат електричество в различни условия.
Екипът използва процес, известен като извънклетъчен трансфер на електрони, за да проектира бактериите и да ги направи високоефективни електрически микроби, което води до трикратно увеличение на генерирането на електрически ток в сравнение с конвенционалните стратегии.
„Вместо да влагаме енергия в системата за обработка на органични отпадъци, ние произвеждаме електричество, докато в същото време обработваме органични отпадъци– с един куршум два заека“, казва Ардемис Богосян, професор в швейцарския университет.
Според проучването, публикувано в списанието Joule, изследователите са успели да създадат пълен EET път в рамките на E. coli, постижение, което никога досега не е постигано.
„Ние създадохме бактерията E. coli, най-широко изучаваният микроб, за генериране на електричество“, казва проф. Богосян. „Въпреки че има екзотични микроби, които естествено произвеждат електричество, те могат да го правят само в присъствието на специфични химикали.
„Е. coli може да расте в широк набор от източници, което ни позволи да произвеждаме електричество в широк диапазон от среди, включително отпадъчни води.“
За разлика от предишните методи, биоинженерната E. coli може да произвежда електричество, докато метаболизира различни органични субстрати. Чрез интегриране на компоненти от Shewanella oneidensis MR-1, бактерия, известна с генерирането на електричество, изследователите успешно изграждат път, който обхваща вътрешната и външната мембрана на клетката.
След това създадената E. coli е тествана в отпадъчни води от пивоварни, където за разлика от подобни електрически микроби, тя процъфтява. Те вярват, че това показва потенциала на тази нова технология за мащабно третиране на отпадъци и производство на енергия.
„Тествахме нашата технология директно върху отпадъчни води, които събрахме от Les Brasseurs, местна пивоварна в Лозана“, казва Богосян. „Екзотичните електрически микроби дори не успяха да оцелеят, докато нашите биоинженерни електрически бактерии успяха да процъфтяват експоненциално, докато се хранеха с тези отпадъци.“
Последиците от проучването се простират отвъд обработката на отпадъците. Те вярват, че конструираната E-coli може да се използва в микробни горивни клетки, електросинтеза и биочувствителност.
Генетичната гъвкавост на бактерията означава, че тя може да бъде пригодена да се адаптира към специфични среди и суровини, което я прави универсален инструмент за устойчиво технологично развитие.
Водещият автор и докторант Мохамед Мухиб добавя: „Нашата работа е доста навременна, тъй като инженерните биоелектрични микроби разширяват границите във все повече приложения в реалния свят.
„Ние поставихме нов рекорд в сравнение с предишното състояние на техниката, което разчиташе само на частичен път, и в сравнение с микроба, който беше използван в една от най-големите статии, публикувани наскоро в тази област.
„С всички настоящи изследователски усилия в областта, ние сме развълнувани от бъдещето на биоелектрическите бактерии и нямаме търпение ние и другите да прокараме тази технология в нови мащаби.“
Източник: GoodNewsNetwork
