Вчені використали кишкову паличку, щоб добути електроенергію зі стічних вод: що це дасть

У Швейцарії вченим вдалося згенерувати електроенергію з небезпечних бактерій E-coli (кишкової палички), які розмножувалися у брудній воді.

Це відкриття може допомогти використовувати стічні води для отримання електроенергії, а також простіше очищувати їх.

Дослідження вчених зі Швейцарської вищої технічної школи Лозанни (EPFL) було опубліковане в журналі Joule, повідомляє Science Alert.

Ще у 1911 році британський міколог Майкл Крессе Поттер помітив, що пивні дріжджі генерують електрику.

Нині команда дослідників зі Швейцарської вищої технічної школи Лозанни (EPFL) використала один із найпоширеніших видів бактерій (кишкову паличку) для виробництва електроенергії зі стічних вод пивоварного заводу.

Читайте також: У Каліфорнії зварили пиво зі стічної води: яке воно на смак?

Фото: Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Getty Images

Дослідники спроєктували різні умови, у яких бактерії могли б виробляти електроенергію. Також команда використала процес, відомий як позаклітинне перенесення електронів, щоб створити спеціальні біоелектричні мікроби.

Щоб покращити здатність кишкової палички виробляти електроенергію, дослідники модифікували її, запозичивши деякі компоненти у Shewanella oneidensis (це бактерії, відомі здатністю генерувати електрику). Так вчені збільшили електроактивність кишкової палички удвічі.

На відміну від попередніх методів, які вимагали спеціальних хімікатів для виробництва електроенергії, "покращена" кишкова паличка може виробляти електрику, переробляючи органічні відходи.

"Хоча існують екзотичні мікроби, які природним чином виробляють електроенергію, вони можуть робити це лише в присутності певних хімічних речовин.

Кишкова паличка може рости у багатьох джерелах, що дозволило нам виробляти електроенергію в широкому діапазоні середовищ, зокрема зі стічних вод", – пояснює старший автор та інженер-хімік Ардеміс Богосян з EPFL.

Фото ілюстративне: Longhua Liao/Getty Images

Пивзаводи повинні очищувати воду, яку використовують для миття зерна та промивання резервуарів перед утилізацією, оскільки вона містить суміш цукрів, крохмалю, спиртів та дріжджів, які можуть спричинити небажане розмноження мікроорганізмів.

Раніше наука вже вивчала використання водоростей для очищення стічних вод пивоварних заводів. Тепер науковці припускають, що кишкова паличка може допомогти.

Команда протестувала свою систему з кишковою паличкою на зразку стічних вод, зібраних з місцевої пивоварні в Лозанні.

Модифіковані бактерії поглинали відходи протягом 50 годин. Водночас S. oneidensis, що використовувалася для порівняння, не змогла перетравити змішані стоки.

"Наші біоінженерні електричні бактерії процвітали в геометричній прогресії, харчуючись цими відходами", – каже Богосян.

Отже, модифікована кишкова паличка може бути придатною для очищення промислових стічних вод, навіть якщо вона генеруватиме електроенергію повільніше, ніж S. oneidensis, кажуть дослідники.

"Апетит" кишкової палички до різних хімічних субстратів також означає, що її можна буде адаптувати до багатьох видів відходів та сировини.

У будь-якому випадку, дослідникам потрібно буде перевірити, чи зможе їхня модифікована кишкова паличка переробляти промислові обсяги відходів. Якщо так, то це може допомогти з економією енергії.

"Замість того, щоб витрачати енергію на переробку органічних відходів, ми виробляємо електроенергію, одночасно переробляючи органічні відходи – вбиваючи двох зайців одним пострілом", – каже Богосян.

Нагадаємо, раніше науковці придумали, як перетворити пластик на ванілін.

Читайте також: Які бактерії живуть в нашій оселі та чи можуть вони нам зашкодити?