Nová bakterie vyrábí elektřinu z vlhkého vzduchu

TLDR verze: Zvláštní rod geobacterie může nejenom z vlhkosti získávat elektřinu, ale nově jej umějí i vědátoři z MIT také podojit! Jednou by mohlo jít o zdroj decentralizované energie. Studie tu.

Tam dole je hodně místa

Spousta vědátorů pracuje na tom, jak snížit naši závislost na fosilních palivech a přejít na obnovitelné zdroje a „zelenou“ energii. Některé nápady už se začínají uvádět do praxe, například elektrárny vyrábějící energii z mořských vln apod. Jiné ale stále zní jako ze světa sci-fi. Například výroba elektřiny ze vzduchu pomocí bakterií.

Tato technologie ale již není jen fikcí, díky práci Liou Siao-menga a Jao Ťüna z Massachusettské univerzity. Ti vyvinuli technologii označenou Air-Gen, kterou popsali ve své studii, která vyšla v časopise Nature. Udělátko dovede vyrábět elektřinu pomocí bakterií pouze ze vzdušné vlhkosti.

Základem je jedna zvláštní bakterie rodu Geobacter. Tyto nenápadné půdní bakterie totiž dovedou produkovat vodivé „nanodráty“ tvořené speciálními proteiny. Těmito nanodrátky mohou proudit elektrony a kolonie těchto bakterií tak samy tvoří elektrický náboj. Tento náboj je však velice malý a vědcům se ho dosud nepodařilo využít.

Tedy, až dosud!

Jak Air-Gen funguje?

Přelom nastal, když si Siao-meng povšiml, že i samotné proteinové nanodráty za určitých podmínek produkují elektrický náboj, i když jsou oddělené od bakterie. Vytvořil tedy čip, složený z tenké vrstvy těchto nanodrátků vložených mezi dva tenké plátky zlata. A heuréka! Čip produkoval energii. A dokonce dostatek na rozsvícení diody!

Jak to ale vlastně funguje? Ve zkratce: Nikdo tomu ještě pořádně nerozumí! Sami vědci si zprvu nebyli jistí, odkud se vlastně ona energie bere. Domnívali se, že by za tím mohla stát reakce mezi zlatými elektrodami a nanodrátky, ale elektrody z karbonu fungovaly stejně dobře.

Další teorií bylo, že elektřina vzniká když nanodrátky pohlcují dopadající světlo, při čemž se uvolňují elektrony. Čip ale produkoval energii i ve tmě. Po několika dalších pokusech a omylech tomu ale vědci přišli na kloub. Zjistili, že pro produkci energie je nezbytná vzdušná vlhkost.

Proteinové nanodrátky zřejmě reagují s kapičkami vody ve vzduchu. Kapičky se zřejmě na nanodrátcích rozkládají na vodík a kyslík, což vytváří gradient elektrického náboje. Zde je důležité zdůraznit slovo „zřejmě“ protože sami autoři studie si zatím nejsou úplně jistí, jak to funguje doopravdy.

Než se začneme radovat nad novým zdrojem neomezené a k tomu zelené energie, je třeba si uvědomit, že tato technologie je stále ještě v plenkách. A navíc jí zatím nikdo pořádně nerozumí. Pokud by se ale tato technologie osvědčila, byl by to obrovský průlom. Inkubace podobné technologie do praktického výsledku však může zabrat klidně půlstoletí či století

Na rozdíl od solární nebo větrné energie by také tato technologie byla mnohem méně závislá na rozmarech počasí. Stačila by jí vlhkost ve vzduchu. Jako optimální hodnota pro Air-Gen se ukázala 45% vzdušná vlhkost, technologie ale funguje i když je vzduch suchý jako na Sahaře, nebo vlhký jako někde v bažině.

Schéma čipu s „nanodrátky“ produkovanými bakteriemi

Zelená energie?

Air-Gen není první technologie, která se snaží produkovat energii ze vzdušné vlhkosti. Existovaly například pokusy využít grafen nebo speciální polymery, oproti těmto předchozím pokusům je ale Air-Gen více než stokrát účinnější. Například pouze 17 čipů o rozměrech cca 2,5cm2 produkuje dostatek energie na nabití mobilu.

Někteří vědci jsou ale stále skeptičtí, technologie vyrábějící energii ze vzduchu podle nich zní příliš dobře, než aby to byla pravda. Tak jako tak, na dobu kdy nám mobily budou nabíjet elektrické bakterie přímo ze vzduchu, si ještě chvíli počkáme.

Je třeba si také připomenout, o jakých energiích se tu bavíme. Jenom pár dnů nazpět tu byla studie o rozsvícení 100 LED diod pomocí pár kapek vody. Air-Gen je v čem méně užitečný, v něčem zase více – z ekvivalentu LEDek však člověk pořád těžko bude napájet celá města

Air-Gen, či spíše nějaký Air-Next-Gen, by tak mohl pomoct spíše se soběstačností jednotlivců a malých subjektů, které chtějí nebo musejí snížit svou závislost na centralizovanějších zdrojích. Fabriky, v nichž by mikroby vytvářely GWh energie, bych ale prozatím úplně nevyhlížel.

 [SKS]

Tam dole je hodně místa… k hororu!

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze

Reklama