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:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

U Prochorovky to bylo jinak. Němci nám kradou tankovou bitvu, zuří Rusko

U Prochorovky se v červenci 1943 odehrála jedna z největších tankových bitev.

Nejslavnější tanková bitva u Prochorovky je ruská propaganda, napsal Die Welt s odkazem na zjištění německých a...

K síti se připojila největší solární elektrárna. Rekord dlouho nevydrží

Pohled na elektrárnu Nur Abú Zabí ze vzduchu

Ve Spojených arabských emirátech k začátku července spustili největší fotovoltaickou elektrárnu na světě. Má maximální...

Amatérský astronom vyfotografoval supertajný americký raketoplán X-37B

Americký raketoplán X-37B na orbitě

Nizozemský pozorovatel satelitů a vědecký novinář Ralf Vandebergh nejspíš udělal nejlepší fotku svého života. Podařilo...

Jeho formule chtěl každý. Autor slavných vystřihovánek slaví devadesátiny

Richard Vyškovský se svým modelem cisternové stříkačky CAS 32 na podvozku Tatra...

Richard Vyškovský je pro laickou veřejnost nepříliš známé jméno, v modelářské komunitě je však doslova celebritou. S...

Největší dobrodružství 20. století začalo o tři čtvrtě sekundy později

Tři Američané právě odstartovali na misi, kterou bedlivě sleduje celý svět.

Ani ostřílený hlasatel vesmírného střediska na Mysu Canaveral nedokáže zakrýt pohnutí. Je 16. července 1969, 9:32 ráno...

Další z rubriky

Česká nanodružice byla úspěšně vynesena do vesmíru z kosmodromu Vostočnyj

Příprava ruské nosné rakety typu Sojuz 2.1b na kosmodromu Vostočnyj dne 2....

Česká nanodružice Lucky-7 a další české vědecké přístroje jsou mezi více než třiceti aparáty, které 5. července 2019...

Když byli Američané na Měsíci, zřítila se tam ruská sonda Luna 15

Novinář a dlouholetý propagátor vědy a výzkumu vesmíru Karel Pacner v pořadu...

Před padesáti lety odstartovala k Měsíci loď Apollo 11. Jedním ze tří Čechů, kteří mohli být v ten den na mysu...

Odstartovala nejsilnější raketa světa. Nese desítky satelitů a plachetnici

SpaceX poslala do vesmíru Falcon Heavy 25.6.2019 v 8:30 našeho času. Na palubě...

V úterý 25. června ráno v 8:30 našeho času znovu odstartovala nejsilnější raketa současnosti, Falcon Heavy. Vynesla...

Najdete na iDNES.cz