Энергию солнца добыли без панелей: на что способна новая "живая" батарея

Команда из Куньминского университета науки и технологий и Массачусетского университета в Амхерсте показала, что обычные почвенные бактерии Bacillus megaterium в сочетании с минералами железа могут формировать систему, работающую как перезаряжаемый геохимический конденсатор, пишет EurekAlert.

Как это работает

Живую биопленку изготавливают из бактерий и оксида железа (ржавчины). Когда на поверхность попадает солнечный свет, она поглощает фотоны и накапливает полученную энергию в виде электронов. Позже, уже в полной темноте, пленка начинает постепенно высвобождать эти электроны, запуская химические реакции, которые разрушают загрязнители земли, такие как антибиотики тетрациклин и хлорамфеникол.

"Наши результаты показывают, что почвенные микроорганизмы и минералы могут вместе функционировать как крошечные природные батареи. Эта система может улавливать солнечный свет в течение дня и использовать эту энергию ночью для удаления загрязнителей", — объяснил профессор Бо Пан.

Первые тесты

Механизм основан на цикличности состояний железа (Fe(II) и Fe(III)), которому помогает метаболизм бактерий. Это своего рода "электронное реле", которое обеспечивает хранение и постепенное высвобождение энергии.

В ходе лабораторных экспериментов система сгенерировала и накопила заряд в 8,06 микрокулон на квадратный сантиметр. После одного часа пребывания на свету "живая батарея" смогла в полной темноте разрушить до 22% антибиотиков в почве.

Электрохимический анализ подтвердил, что такое взаимодействие минералов и микробов создает эффективный канал для передачи заряда и снижает потери энергии, формируя некий биологический псевдоконденсатор.

Где будет использоваться

Открытие имеет интересный потенциал для создания дешевых и полностью автономных систем очистки. Поскольку технология не требует идеальных условий и работает даже с грязной водой, ее можно использовать для восстановления загрязненных почв и грунтовых вод. Это пригодится как минимум в сельском хозяйстве.

Кроме того, по мнению исследователей, подобные системы могут стать источником питания для маломощных устройств в удаленных местах, например, для сенсоров на фермах или в лесах, для аварийного освещения во время блэкаутов или для носимых медицинских датчиков.

Раньше Фокус сообщал о создании аккумулятора без лития, который на 70% дешевле аналогов. Британская компания EQONIC показала передовую технологию аккумуляторов, способную снизить стоимость хранения энергии на 70%. Новая батарея не содержит лития, натрия и редкоземельных металлов, что делает ее недорогой и экологичной.