Cyborg baktériumok napelemekkel

Oké, tudom, hogy ez úgy hangzik, mint a Merkúr és a pókok, de ez most tök komoly.

Amerikai tudósok létrehoztak olyan baktériumokat, amiket apró kadmium szulfát félvezetőkkel borítottak be, hogy azok potenciális napelem-jellegű erőforrásként üzemeljenek, amiknek csazk széndioxidra és vízre van szükségük. Eddig túl szép, hogy igaz legyen.

Ezek a kiborgbacik ecetsavat termelnek, amit aztán többféleképpen lehet hasznosítani. Laboratóriumi körülmények között ezek a speciális baktériumok hatákonyabbnak bizonyultak a napfény begyűjtésében, mint a növények. A kutatás eredményeit az American Chemical Society rendezvényén tárták a nagyközönség elé, Washingtonban. A tudósok nagyon nagyon régóta görcsölnek a mesterséges fotoszintézisen: lényegében ez az első próbálkozás, ami tulajdonképpen sikerrel járt.

A természetben a klorofil, azaz a zöld pigment a folyamat kulcsa, amivel segíti a növényeket, hogy széndioxidból és vízből oxigént és cukrot állítsanak elő. Annak ellenére, hogy a folyamat működik, a tudósok egyértelműen alacsony hatásfokú folyamatként tekintenek rá, ami a rendelkezésre álló nagy mennyiségű alapanyag miatt működik. Ez egy olyan probléma volt korábban, ami meggátolta a mesterséges replikációt.

Ez a mostani folyamat alapjaiban más, ezért is a hatékonyságnövelés: az elv hasonló, viszont itt tulajdonképpen baktériumokat szerelnek fel miniatűr napelemekkel. Mivel kiderítették, hogy néhány baci természetes módon ellenáll a kadmiumnak, a higanynak és az ólomnak, ez lehetővé teszi számukra, hogy a nekik beadagolt nehézfémeket átalakítsák kicsi, kristályos félvezetőkké, amik kiülnek a felszínükre.

Szégyenteljesen egyszerű folyamat és egyszerűen csak kihasználtuk a baktériumok természetes képességét, amit egyszerűen korábban még nem is vizsgáltunk – mondta Dr. Kelsey Sakimoto a Harvard Egyetemről.

“Kitenyésztjük őket, aztán kadmiumot adagolunk nekik, mire kadmium szulfát kristályok ülnek ki a testük felszínére. Folyadékban tenyésztjük őket, amibe adagoljuk a kadmiumot, és pár nap leforgása alatt létrejönnek ezek a fotoszintetizáló teremtmények. Nagyon egyszerű, általános iskolás szintű módszer.” – mondta.

A kész bacik aztán ecetsavat, tulajdonképpeni ecetet termelnek 80%-os hatásfokkal, nagyjából a klorofiles módszer hatszorosával. Sakimoto azon dolgozik, hogy E. coli bacikat etessen a végtermékkel, amik aztán butanolt és egy műanyaggyártásban is használható polimert termelnek.

Rettentően hatékony és nagyon olcsó. Dr. Sakimoto biztos benne, hogy ha nem is a legmegfelelőbb folyamatot találták meg a későbbi felhasználáshoz, nagyon hasznos lépést tettek afelé, hogy felfedezzenek módszereket, amivel biológiai és kémiai területeket tudnak kombinálni egy jövőbeli technológia megalapozása érdekében. Például hogy ki kelljen menni minden reggel megetetni a mikróbáidat, hogy meg le tudd főzni a kávéd.

via BBC