تنفس متان و تولید الکتریسیته؛ محققان میکروب‌ها را به باتری زنده تبدیل می‌کنند

تنفس متان و تولید الکتریسیته؛ محققان میکروب‌ها را به باتری زنده تبدیل می‌کنند

دانشمندان سراسر جهان مشغولند تا راهی برای استفاده بهینه از انرژی و کاهش گرمایش زمین بیابند و حالا به نظر می‌رسد محققان هلندی پاسخ را در یک میکروب یافته‌اند که می‌تواند با دریافت گاز متان، الکتریسیته تولید کند.

گاز متان در حوزه گازهای گلخانه‌ای مخرب‌ترین نمونه به شمار می‌رود، دلیل امر مذکور این است که متان 25 برابر بیشتر از دی اکسید کربن حرارت را در جو زمین به دام می‌اندازد. این گاز از سوی دیگر آنچنان هم کارآمد نیست. اما حالا محققان هلندی برای استخراج حداکثر انرژی الکتریکی از گاز متان سراغ شکل خاصی از نیروگاه‌ها رفته‌اند؛ نیروگاه‌هایی که با چشم غیر مسلح قادر به مشاهده آنها نخواهید بود.

تمرکز این محققین روی گونه‌ای از آرکی‌ها یا میکروب‌های باکتری‌مانند بوده که به واسطه توانایی بقا در محیط‌ها و شرایط دشوار شناخته می‌شوند و همین توانایی باعث می‌شود تا قادر باشند در محیط‌های عاری از اکسیژن گازی نظیر متان را برای تنفس جایگزین کنند.

یک میکروب با دریافت متان الکتریسیته تولید میکند

عملکرد میکروب در تبدیل متان به الکتریسیته

طبق مقاله منتشر شده، این میکروب خاص با نام anaerobic methanotrophic (ANME) archaea شناخته می‌شود و حقه متابولیک جالب خود (تبدیل متان به الکتریسته) را با تخلیه الکترون‌ها در سلسله واکنش‌هایی الکتروشیمیایی و به کارگیری یک نوع پوشش خارجی فلزی یا شبیه به فلز انجام می‌دهد.

دانشمندان تاکنون موفق شده‌اند در ولتاژ‌های بسیار کوچک از این میکروب الکتریسیته تهیه کنند با این حال هنوز به روشنی مشخص نیست تبدیل متان به الکتریسیته در این موجودات به چه صورت است. همچنین اگر بخواهیم به سختی اوضاع اضافه کنیم باید بگوییم که رشد دادن این میکروب هم کار ساده‌ای نیست.

تیم محققان طی آزمایشات خود نمونه میکروب‌های استفاده‌کننده از متان را در محیطی عاری از اکسیژن رشد دادند، بدین ترتیب متان تنها اهداکننده الکترون در این آزمایش بوده است. در ادامه، نزدیک این محیط نیز مجموعه‌ای از الکترودها با ولتاژ صفر قرار داده شد تا سلولی الکتروشیمیایی با هدف تولید جریان الکتریسیته شکل بگیرد.

به گفته محققین، آنها در واقع نوعی باتری با دو پایانه ایجاد کردند که یکی از آنها بیولوژیک و دیگری شیمیایی بوده است. آنها همچنین نتیجه گرفتند که کمی بیش از یک سوم جریان تولید شده در این آزمایش ناشی از تغذیه متان و تبدیل آن به الکتریسیته بوده است. همچنین 31 درصد انرژی موجود در متان به الکتریسیته تبدیل شد که تقریبا با خروجی برخی نیروگاه‌ها قابل مقایسه است.

در نهایت باید گفت که پیشرفت این آزمایشات می‌تواند به ساخت باتری‌های زنده با کارآیی بسیار بالاتری منجر شود.

نظرات ۰
وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.