Американские биохимики создали "батарейку" из бактерий и сточных вод

Американские ученые создали оригинальную батарейку, способную вырабатывать электричество на протяжении нескольких часов благодаря "окислителю" в виде колонии бактерий и "топливу" в виде обычных сточных вод, и опубликовали инструкции по ее сборке в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Пока нам удалось продемонстрировать работоспособность такого прибора, в качестве второго электрода выступает оксид серебра. Подобный подход не применим для коммерческого использования этих батарей из-за высокой стоимости металла, и нам придется найти ему замену, на что может уйти достаточно много времени", — заявил руководитель группы ученых И Цуй из Стэнфордского университета (США).

Цуй и его коллеги экспериментировали с так называемыми бактериями-экзоэлектрогенами. Они представляют особую группу микробов, выделяющих свободные электроны в качестве продукта их жизнедеятельности. Часто такие бактерии, например Geobacter suflureducens, пытаются использовать в качестве "мотора" в прототипах биотопливных ячеек.

Авторы статьи смогли успешно использовать таких микробов для сборки классической батарейки, научившись "вылавливать" электроны, которые они вырабатывают. Для этого ученые создали электрод из графита, на поверхности которого росла пленка из бактерий. Второй электрод был изготовлен из оксида серебра, который постепенно превращался в чистый металл по мере разрядки батареи.

В качестве электролита и источника пищи для микробов выступают обычные сточные воды из канализации. По словам ученых, их изобретение способно извлечь около 30% энергии, запасенной в органике в стоках, что сопоставимо с КПД лучших солнечных батарей.

Тем не менее, производство таких устройств пока ограничено тем, что ученым нужно найти дешевую замену для оксида серебра. Когда такое вещество будет найдено, исследователи планируют приспособить свое изобретение для снижения затрат на очистку воды от загрязнений, на что уходит около 3% от энергобюджета развитых стран.