Objev: některé bakterie umí přeměnit radiaci v elektřinu

aktualizováno 
Radiaci přemění v elektřinu. Objev amerických vědců by se mohl významně uplatnit nejen při vývoji nového typu palivových článků, ale i technologií na asanaci prostředí, které je kontaminované radioaktivními látkami.
Ilustrační snímek

Ilustrační snímek | foto: Koláž - iDNES.cz

Na počátku byl výzkum geobakterií a jejich výjimečných schopností přežívat v extrémně drsných prostředích, na první pohled neslučitelných s životem. Geobakterie jsou známy od roku 1987, kdy byly poprvé objeveny. Jde o vysoce odolné mikroorganismy, které ke svému životu nepotřebují vzdušný kyslík, neboť k přežití využívají tzv. anaerobního dýchání.

Oxidace a redukce

Pomocí svých vodivých nanovláken jsou schopny přenášet elektrony z minerálů, kovů či organických látek do svého vnitřku a naopak. Získávají tak energii potřebnou k životu.

V podstatě jde o náhradu oxidačně redukčních dějů, které využívají ostatní živé organismy. Díky těmto nevšedním schopnostem dokážou geobakterie stabilizovat nestabilní atomy, například uranu. V celém procesu fungují jako katalyzátory.

"Geobakterie jsou drobné mikroorganismy, které hrají hlavní roli při asanaci znečištěných oblastí po celém světě," tvrdí Gemma Reguerová z Michigenské státní univerzity, která se studiem geobakterií zabývá.

"Ke kontaminaci uranem může dojít v podstatě kdykoli během výroby jaderného paliva, a tento proces bezpečně brání jeho dalšímu šíření a snižuje riziko radiačního nebezpečí."

V hlavní roli nanovlákna

Že jsou geobakterie schopny "neutralizovat" uran se vědělo již dříve, ovšem nikdo netušil proč. Na to se přišlo až nyní, a to zásluhou amerických vědců. Ti zjistili, že za všechno mohou proteinová nanovlákna, kterými se bakterie obalují a která vykazují během "čištění prostředí" elektrickou aktivitu.

"Výsledky našeho zkoumání jasně ukázaly, že při redukci uranu působí jako primární katalyzátory nanovlákna," vysvětluje Reguerová.

"V podstatě fungují jako přírodní verze zařízení na elektrolytické pokovování uranem, účinně odstraňují radioaktivní materiál, a brání tak jeho prosakování do spodních vod."

Díky tomu mohou geobakterie absorbovat radiační energii nestabilních uranových atomů a přeměňovat ji v elektrickou energii.

Podle Reguerové tedy za přežívání v toxických prostředích geobakterie vděčí především nanovláknům. Její tým v laboratorních podmínkách zkoumal chování geobakterie zvané G. Sulfurreducens. Opakovaně ji vystavoval účinkům extrémních prostředí, v nichž by běžné mikroorganismy jen stěží přežily, nebo spíš vůbec nepřežily.

Během pokusů se G. Sulfurreducens vždy obalila mnoha nanovlákny, která se, když bylo potřeba, rychle prodlužovala, a vytvářela tak její ochranný štít.

Výroba elektřiny plus lepší životní prostředí

Své závěry vědci potvrdili při experimentu v reálných podmínkách při čistění odpadu jedné z továren na zpracování uranu. Geobakterie odvedla dokonalou práci, její populace zdárně rostla a velice účinně zbavovala hlušinu radioaktivního uranu.

Ani to Reguerové nestačilo. Její tým poté zkoušel pozměnit genetickou informaci geobakterie a "vypěstovat" bakterie s ještě lepšími vlastnostmi. Geneticky modifikovaná geobakterie odbourávala radioaktivní uran s ještě větší rychlostí.

Proto se Reguerová domnívá, že by její objev mohl vést k vývoji mikrobiálních palivových článků, které by kromě výroby elektřiny navíc mohly sloužit jako čističky kontaminovaného životního prostředí.

Výsledky studie jejího týmu byly nedávno uveřejněny ve specializovaném vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zdroj:www.msu.edu

Autor:

Nejčtenější

Oumuamua může být mimozemskou časovou schránkou, řekl expert v Rozstřelu

Astronom Petr Scheirich v diskusním pořadu Rozstřel.

„Můj názor je, že jde o těleso přírodního původu, ale přál bych si, aby tomu tak nebylo,“ řekl v Rozstřelu o prvním...

Samopal vz. 58, který není samopalem, má vyšší kadenci než kalašnikov

Československý samopal vz. 58 V - verze pro výsadkáře se sklopnou opěrkou.

V Československu vzniklo několik typů palných pěchotních zbraní, které se mohly směle rovnat se zahraniční konkurencí....

Okřídlení géniové. Vrány si při pokusu zvládly vyrobit složené nástroje

Vrány se ukazují jako stále chytřejší a chytřejší.

Nový experiment naznačuje, že bychom měli přehodnotit rčení chytrý jako liška na chytrý jako vrána. Skupina...

Nové implantáty dovedou zlepšit paměť, ale nesmí se k nim dostat hacker

DBS

Elektronické implantáty by mohly podle neurovědců již v příštím desetiletí pomáhat vylepšovat paměť, zejména pacientům...

Změna v TV vysílání se blíží. Vše, co musíte vědět o přechodu na DVB-T2

Nelamte si s DVB-T2 hlavu. Vše podstatné se dozvíte níže.

Informační kampaň k přechodu na nový standard pozemního televizního vysílání DVB-T2 může stát až 350 milionů korun. V...

Další z rubriky

Havárii Sojuzu měla patrně na svědomí chyba při montáži na Bajkonuru

Návratový modul, který bezpečně přistál s ruským kosmonautem Alexejem Ovčininem...

Po různých scénářích, které měly přinést informace o tom, co způsobilo havárii kosmické lodi Sojuz MS-10 minulý týden,...

Raketa Sojuz úspěšně odstartovala. Vynesla ruskou vojenskou družici

K Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) odstartovala z kosmodromu Bajkonur v...

Start nosné rakety Sojuz-2.1b a navedení kosmického aparátu na oběžnou dráhu proběhly normálně, oznámilo ve čtvrtek...

Rusko oznámilo, že selhal jeden z počítačů na Mezinárodní vesmírné stanici

ISS čeká na oběžné dráze

Jeden ze tří počítačů v ruské části ISS selhal a ruská kosmická agentura se jej pokusí na dálku restartovat.

Najdete na iDNES.cz