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

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Jeden „drát“ by stačil pro celou ČR. Nové elektrické vedení láme rekordy

Transformátor pro 1 110 kV vedení v Číně, který postavila firma Siemens. Na...

Provozovatel čínské přenosové sítě spustil nejvýkonnější a nejdelší vedení světa. Putuje jím elektřina o napětí více...

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

Jak ze soustruhu. Vypadá neuvěřitelně, ale ledový disk vznikl přirozeně

V americké řece Presumpscot plave ledový disk

Na řece Presumpscot v americkém státě Maine vznikl extrémně velký rotující ledový disk. Vypadá možná nepřirozeně, ale...

Další z rubriky

Letěli do vesmíru na „smrt“. Dokázali neuvěřitelné, oživit Saljut 7

Viktor Petrovič Savinych při návštěvě Prahy v roce 2018

Dnes již bývalý kosmonaut Viktor Petrovič Savinych není nejhovornější a nejsympatičtější člověk na světě, ba naopak....

Čína ukázala první video natočené sondou na odvrácené straně Měsíce

Nové záběry z přistání sondy na odvrácené straně Měsíce

Čínský národní vesmírný úřad CNSA se pochlubil záběry, které pořídilo jeho lunární vozítko. To jako vůbec první...

Sonda zvládla průlet kolem nejvzdálenějšího zkoumaného vesmírného objektu

Snímek objektu 2014 MU69 (Ultima Thule), který nafotila sonda New Horizons 31....

Vesmírný poutník New Horizons podle zpráv agentury NASA zvládl průlet kolem asteroidu Ultima Thule. Dorazily i...

3 nejčastější úrazy dětí a první pomoc: Víte, jak se zachovat?
3 nejčastější úrazy dětí a první pomoc: Víte, jak se zachovat?

Hlídáte je jako ostříž, ale stačí vteřinka nepozornosti a neštěstí je na světě. Pád na hlavičku, opaření nebo vdechnutí předmětu patří mezi nejčastější úrazy dětí. Jak je správně ošetřit, aby následky byly co nejmírnější?

Najdete na iDNES.cz