5 июля 2022

Новая трехслойная бактериальная биобатарея может вырабатывать электричество непрерывно в течение нескольких недель

Разработка самых различных видов источников энергии является ключевым моментом в стремлении человечества снизить свою зависимость от ископаемых видов топлива. И недавно, исследователи из университета Бингемтона разработали новый тип биобатареи, содержащей три слоя из различных видов бактерий. Эти бактерии поглощают энергию солнечного света, вторые превращают продукты жизнедеятельности первого вида в питательные вещества для третьего вида, который, как раз и вырабатывает электричество.

Отметим, что научная группа из университета Бингемтона уже достаточно давно занимается созданием весьма необычных бактериальных батарей. Используемые в них бактерии могут черпать энергию различными способами, одни используют кислород из атмосферы, другие получают питательные вещества из специальных растворов, а третьи - из пота человека.

Однако, долговечность не является отличительной чертой бактериальных биобатарей, колонии бактерий могут погибнуть или прекратить свою деятельность из-за малейших изменений в окружающей среде. Поэтому ученые и решили использовать в одной батарее сразу три разных вида бактерий, которые могут поддерживать друг друга.

Как уже упоминалось выше, верхним слоем батареи является слой фотосинтетических бактерий, которые получают и перерабатывают энергию солнечного света, производя определенные органические вещества. Эти вещества поглощаются бактериями второго слоя, а бактерии нижнего слоя вырабатывают электричество, поглощая в качестве питательных веществ продукты жизнедеятельности бактерий двух верхних слоев.

Площадь экспериментальных образцов трехслойных биобатарей составляла 3 квадратных сантиметра и, как показали испытания, находящиеся в них колонии бактерий могут существовать и вырабатывать электричество на протяжении нескольких недель. Конечно, одна батарея не может выработать большое количество электричества, но вырабатываемая мощность может быть увеличена путем подключения нескольких биобатарей последовательно.

И это уже позволит использовать биобатареи для снабжения энергией различных датчиков и электроники, расположенных в труднодоступных местах, к примеру. А в своей дальнейшей работе ученые планируют создать подобные батареи, работающие в водной среде и батареи, способные самостоятельно восстанавливаться в случае повреждений.