Поиск альтернативных источников энергии становится все более актуальным, ведь запасы традиционного топлива истощаются. Новые расчеты показывают, что каменного угля осталось буквально на четверть века, а запасы нефти могут не перешагнуть с человечеством в XXII столетие. Солнце, ветер и приливная волна – вот стихии, которые собираются обуздать энергетики. Но как сохранить добытое таким образом электричество?
Добыча электричества – это лишь часть задач, которые должна решать энергетика. Ведь нужно еще сохранить заряд и передать его конечному потребителю. Конструкторам предстоит создать аккумуляторы будущего – емкие и надежные. И тут им на помощь приходит мать-природа, которая изобрела уникальный способ хранить электричество еще миллиарды лет назад, на заре зарождения земной жизни.
Новая технология, открытая американским профессором Брюсом Логаном из Пенсильванского университета, позволяет сохранять электрический заряд в пузырьках газа метана. Для этого ученый использовал природный дар – бактерии Methanobacterium palustre. Эти микроорганизмы хорошо и давно известны человечеству своей способностью превращать углекислый газ в метан.
Читайте также " Солнечные батареи - вне конкуренции "
Метанобактерии являются одним из древнейших видов организмов на Земле и ведут свое происхождение от первых одноклеточных существ. Как и другие прямые потомки архибактерий, они лишены ядра и каких-либо других органов, а по сроку жизни превосходят практически все остальные микроорганизмы. Именно метанобактерии производят характерные для болот испарения с удушливым неприятным запахом метана.
Исследования показали, что в природе метанобактерии могут сохранять электронный заряд, который используют как топливо, обмениваясь им с сородичами. Под воздействием слабого разряда тока бактерии выделяют крошечные пузырьки метана, в которых сохраняется небольшое количество электронов. Логан и его коллеги обнаружили, что, если нанести слой бактерий на катод и подвергнуть их воздействию слабого напряжения, то они покрываются слоем крошечных метановых пузырьков.
«Мы вступили на путь создания новых методов хранения энергии, где сможем превращать электричество в биотопливо», - комментирует результат исследований сам профессор Брюс Логан. Хотя полученную технологию нельзя причислить к эффективным методам борьбы с парниковым эффектом (метан опасен для земной атмосферы в не меньшей степени, чем углекислый газ), метанобактерии могут сохранять солнечную, ветряную и приливную энергию с гораздо меньшей себестоимостью, чем традиционные батареи.
Смотрите фоторепортажи в разделе " Наука и история "
Для коммерческого применения новой методики ученым еще предстоит подробно изучить сам процесс преобразования углекислого газа в метан. Необходимо узнать алгоритм этого превращения и количество действий, совершаемых бактерий для подобного результата. Только понимание клеточных механизмов поможет создавать наиболее эффективные энергохранилища.
По оценке независимых экспертов в области энергетики, а также ученых-микробиологов, новая «старая» технология имеет огромные перспективы. Электричества, вырабатываемого установками альтернативной энергии, явно недостаточно для решения насущных проблем человечества. Однако его хватает для выработки огромного количества метанового газа, который, в свою очередь, расценивается как основное топливо будущего.
Но многочисленные скептики не уверены, что реальный коэффициент полезного действия бактериальных аккумуляторов сравнится с теми показателями, которые удалось достигнуть в лабораториях. Именно поэтому команда профессора Логана в настоящее время занята проверкой работы прототипов биобатареи в нормальных условиях.
Читайте также в разделе " Наука и техника "