Мы дождались этого ! Кажется, учёные теперь знают, как добыть электричество из самой многочисленной и самой возобновляемой субстанции.
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института Лозанны (EPFL) модифицировали штаммы кишечной палочки для выработки электроэнергии из сточных вод, тестирование проводилось на сточных водах из пивоварни. Хотя бактериальные штаммы, вырабатывающие электричество, не являются каким-то новым открытием, штаммы бактерии E. Coli, созданные с помощью биоинженерии, превзошли по своим характеристикам почти всех своих предшественников.
Британский миколог Майкл Кресс Поттер впервые обнаружил в 1911 году, что бактерии, содержащиеся в пивных дрожжах, вырабатывают электричество. Многие исследователи пытались использовать это открытие в качестве жизнеспособного источника энергии. Однако количество электроэнергии, вырабатываемой этими крошечными микробными формами жизни, совершенно не достаточно для того, чтобы ее можно было использовать каким-либо значимым образом. Кроме того, эти микробы специфичны в отношении субстратов и химических веществ, которые они переваривают для выработки этого электричества.
Итак, вернёмся к кишечной палочке, созданной биоинженерными методами. Кишечная палочка является одним из самых распространенных видов бактерий в мире, в то время как многие виды, вырабатывающие электричество, встречаются гораздо реже.
В отличие от этих необычных штаммов, кишечная палочка обладает способностью расти в самых разных средах и из самых разных источников, включая сточные воды. Как отметил в одной из своих лекций известный учёный К. Северинов, "жрёт всё, что угодно". Таким образом, это решает некоторые проблемы, с которыми обычно сталкиваются исследователи, пытаясь использовать микробиологическое производство электроэнергии.
Чтобы достичь этого впечатляющего результата, учёные модифицировали геном кишечной палочки, используя схемы белковых комплексов, обнаруженных в Shewanella oneidensis, бактерии, известной своими свойствами вырабатывать электричество.
Исследователи отметили, что, хотя кишечная палочка, возможно, медленнее вырабатывает электроэнергию, ее способность успешно существовать в самых разных условиях делает ее более предпочтительным вариантом для очистки промышленных объемов сточных вод.
Какой бы невероятной ни была эта биоинженерная бактерия E.coli, в данном открытии есть и подвох. Тесты с использованием кишечной палочки проводились в лабораторных условиях в одной камере, поэтому ее реальный потенциал еще предстоит по-настоящему изучить. Чтобы убедиться, действительно ли это решение пригодно для выработки электроэнергии при очистке сточных вод, его необходимо будет применить в реальных условиях, например, на промышленных предприятиях.
Возможности E. Coli были протестированы на сточных водах из пивоварни в Лозанне. Бактерии смогли переработать отходы за 50 часов, чего не получилось при применении бактерий S. oneidensis, что еще раз доказывает универсальность E. Coli для различных условий среды существования.
В следующий раз исследователи собираются проверить, смогут ли бактерии E. Coli справиться с промышленными объемами сточных вод. В случае успеха, кишечная палочка могла бы перерабатывать органические отходы из сточных вод, одновременно вырабатывая некоторое количество электроэнергии.
Ждём революционные артели ассенизаторов, продающих по дешёвке электроэнергию жаждущему потребителю. Viva la libertad !
При создании статьи использованы материалы GiantFreakingRobot и ScienceAlert. Перевод авторский. Благодарю нейросети Kandinsky и Playground за оказанную помощь в создании иллюстраций.