Zvláštna baktéria, ktorú vedci objavili v usadeninách pri rieke Potomac v Spojených štátoch už pred 30 rokmi, údajne dokáže robiť niečo, čo sme u baktérií ešte nevideli. Znie to neuveriteľne, ale vedci tvrdia, že generátor môže vďaka prítomnosti elektricky vodivých bielkovín vyrábať elektrickú energiu len zo vzduchu, informuje portál Science Alert.

Za všetko môže nezvyčajná baktéria z rodu Geobacter, ktorú kedysi objavil mikrobiológ Derek Lovley. Zistil, že baktéria, ak nemá prístup ku kyslíku, dokáže premieňať oxid železitý na minerál magnetit. Taktiež zistil, že dokáže vytvárať akési bakteriálne nanovlákna, ktoré vedú elektrický prúd. Vedecká obec dlhé roky hľadala spôsob, ako zužitkovať v praxi nezvyčajné vlastnosti. Nová štúdia publikovaná v časopise Nature informuje o zariadení s názvom Air-gen, ktoré vyrába elektrinu zo vzduchu.

„My doslova vyrábame elektrinu z riedkeho vzduchu,“ hovorí elektroinžinier Jun Yao z univerzity v štáte Massachusetts, ktorý na zariadení spolupracoval s mikrobiológom Lovleyim. „Air-gen generuje čistú energiu 24 hodín denne, bez prestávky.“ Zariadenie pozostáva z tenučkej vrstvičky častíc so šírkou len 7 mikrometrov, ktorá sa nachádza medzi dvoma elektródami.

Obrázok ukazuje tenkú vrstvičku nanovlákien, ktoré vyrábajú elektrinu zo vzdušnej vlhkosti. UMass Amherst/Yao and Lovley labs.

Je dôležité, aby bola vrstvička vystavená pôsobeniu vzduchu, pretože vzdušná vlhkosť je potrebná na vytvorenie napätia. Baktéria odpudzuje vzdušnú vlhkosť prítomnú v atmosfére, čím zariadeniu umožňuje vytvárať nepretržitý elektrický prúd medzi elektródami. Tak ako množstvo veľkých objavov, aj tento bol objavený náhodou. Yao si všimol, že ak sa nanovodiče dostali do kontaktu s elektródami, odrazu medzi nimi prúdila elektrina.

„Zistil som, že vystavenie prístroja atmosférickej vlhkosti je nevyhnutné,“ povedal Yao. Elektrický prúd v zariadení totiž vytvára vodná para, ktorá je bežnou súčasťou atmosféry. Air-gen síce vytvára len malé množstvo energie, avšak viacero týchto zariadení by dokázalo vygenerovať dostatočné množstvo elektriny na pohon menšej elektroniky, napríklad smartfóny, či inteligentné hodinky. Teoreticky by tiež mohli úplne nahradiť malé alkalické batérie. Najlepšie na tom celom je, že táto technológia bude fungovať vždy a bez akéhokoľvek odpadu.

Jun Yao uviedol, že konečným cieľom je využiť technológiu na pohon rozsiahlejších systémov. „Viem si predstaviť, že táto technológia bude čoskoro napájať celé domácnosti. vysvetľuje Yao a dodáva, že v budúcnosti by priemyselná výroba nanovlákien z tejto baktérie mohla významne prispieť k trvalo udržateľnej výrobe energie.

Animácia výroby elektriny medzi baktériou Geobacter a molekulami vody vo vzduchu. Screenshot/YouTube

Air-gen sa môže umiestniť v podstate kdekoľvek, keďže okolité prostredie (ak je v ňom vzduch) zariadeniu nerobí problém. Vie fungovať tak v interiéri, ako aj na Sahare. Jediným problémom, ktorý by mohol spôsobiť problémy s vývojom týchto zariadení, je obmedzené množstvo nanovlákien, ktoré spomínaná baktéria produkuje.

Riešením by mohla byť genetická modifikácia. Spomínaný mikrobiológ Derek Lovley by tento problém chcel vyriešiť podobne ako pri známej baktérii E. coli. Geneticky modifikované baktérie E. coli totiž dokážu v obrovských množstvách produkovať proteíny na priemyselné a farmaceutické účely.

Ak by sa vedcom podarilo Geobacter umelo prinútiť, aby vytvárala viac nanovlákien, táto technológia by mohla byť prelomovou v oblasti výroby elektriny. Štúdia bola publikovaná v časopise Nature.

Vesmír a veda