کد خبر: 119287
ف
تولید برق در یک باکتری زنده عجیب
در یک کشف جالب توجه دانشمندان میکروب‌هایی را کشف کردند که گاز متان را تنفس می‌کنند و آن را در یک باکتری زنده عجیب به برق تبدیل می‌کنند.

به گزارش ثریا دنیای اطراف ما هنوز پر از چیز‌هایی است که ما هنوز از وجود آن‌ها بی خبر هستیم و هر بار که خبر کشف جدیدی منتشر می‌شود بیشتر از کمبود دانسته‌های خود از دنیای اطراف متحیر می‌شویم. اکنون دانشمندان می‌گویند میکروب‌هایی را کشف کرده اند که گاز متان را تنفس می‌کنند و آن را در یک باتری زنده عجیب به برق تبدیل می‌کنند.

این کشف جدید تا میزان قابل توجهی ما را به درک موضوع انتشار گاز‌های گلخانه‌ای هدایت می‌کند، زیرا در میان این گازها، متان از همه مخربتر است و می‌تواند پنهانی ما را به عمق بحران آب و هوا بکشاند. در جو سیاره ما، متان حداقل ۲۵ برابر بیشتر از دی اکسید کربن در به دام انداختن گرما موثر است. همچنین این نوع گاز چندان کارآمد نیست و در مقایسه فقط ۵۰ درصد گاز طبیعی می‌توان با سوزاندن، از آن برق تولید کرد.

اکنون در تلاش برای کم کردن اثرات این گاز، محققان هلندی شکل نسبتاً نامتعارفی از نیروگاه را کشف کرده‌اند که برای دیدن آن به میکروسکوپ نیاز دارید. کورنلیا ولته، میکروبیولوژیست دانشگاه رادبود، می‌گوید: «این کشف می‌تواند برای بخش انرژی بسیار مفید باشد. در تاسیسات بیوگاز فعلی، متان توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شود و متعاقباً سوزانده می‌شود، که توربین را به حرکت در می‌آورد و در نتیجه نیرو تولید می‌کند. کمتر از نیمی از بیوگاز به نیرو تبدیل می‌شود و این حداکثر ظرفیت قابل دستیابی است. ما می‌خواهیم ارزیابی کنیم که آیا می‌توان با استفاده از میکروارگانیسم ها، بهره وری بیشتری از این گاز بدست آورد.»

تمرکز تحقیقات این دانشمندان بر نوعی باکتری باستانی است که به دلیل استعداد‌های خارق العاده خود برای زنده ماندن در شرایط عجیب و غریب و سخت، از جمله توانایی تجزیه متان در محیط‌های فاقد اکسیژن، شناخته شده است. این نوع خاص که به عنوان باستان‌شناسی متانوتروف بی‌هوازی (ANME) شناخته می‌شود، این ترفند متابولیک را با تخلیه الکترون‌ها در زنجیره‌ای از واکنش‌های الکتروشیمیایی، استفاده از نوعی فلز یا متالوئید در خارج از سلول‌ها یا حتی اهدای آن‌ها به گونه‌های دیگر در محیط خود مدیریت می‌کند.

این نوع باکتری البته برای اولین بار در سال ۲۰۰۶ توصیف شد. جنس ANME Methanoperedens برای اکسیداسیون متان از مقدار کمی از نیترات‌ها استفاده می‌کند که آن را درست در محل زندگی خود یعنی باتلاق‌های مرطوب آبریز‌های کشاورزی هلندی که آغشته به کود است، می‌سازد. تلاش‌ها برای بیرون کشیدن الکترون‌ها از این فرآیند در سلول‌های سوختی میکروبی منجر به تولید ولتاژ‌های کوچکی شده است، هرچند هیچ تایید واضحی در مورد اینکه دقیقاً کدام فرآیند ممکن است در پشت آن باشد، وجود نداشت.

اگر قرار باشد این موجودات کوچک باستانی به‌عنوان سلول‌های نیروگاهی گاز متان، ما را به آینده امیدوار کنند، واقعاً باید جریانی را به شکلی واضح و بدون ابهام ایجاد کنند. اما ماجرا وقتی سخت‌تر می‌شود که بدانیم Methanoperedens میکروبی نیست که بتوان آن را به سادگی برای کشت آماده سازی کرد؛ بنابراین ولته و همکارانش نمونه‌ای از میکروب‌ها را جمع‌آوری کردند که می‌دانستند تحت سلطه این باستانی‌های متان‌ریز هستند، و آن‌ها را در محیطی فاقد اکسیژن که متان تنها دهنده الکترون بود، پرورش دادند. در نزدیکی این مستعمره، آن‌ها همچنین یک آند فلزی را با ولتاژ صفر قرار دادند و به طور موثر یک سلول الکتروشیمیایی را ایجاد کردند که برای تولید جریان آماده شده بود.

هلین اوبوتر، میکروبیولوژیست دانشگاه رادبود، می‌گوید: «ما نوعی باتری با دو پایانه ایجاد می‌کنیم که یکی از آن‌ها یک پایانه بیولوژیکی و دیگری یک پایانه شیمیایی است. ما باکتری‌ها را روی یکی از الکترود‌ها رشد می‌دهیم که باکتری‌ها الکترون‌های حاصل از تبدیل متان را به آن اهدا می‌کنند.» پس از تجزیه و تحلیل تبدیل متان به دی اکسید کربن و اندازه گیری جریان‌های نوسانی که تا ۲۷۴ میلی آمپر بر سانتی متر مربع افزایش می‌یابد، تیم به این نتیجه رسید که کمی بیش از یک سوم جریان را می‌توان مستقیماً به تجزیه متان نسبت داد. به عبارت دیگر، تا آنجا که راندمان نشان می‌دهد، ۳۱ درصد از انرژی موجود در متان به نیروی الکتریکی تبدیل شده بود که آن را تا حدودی با برخی از نیروگاه‌های واقعی برق مشابه، قابل مقایسه می‌کند.

با تلاش بیشتر در ارتقای این روش، این فرآیند می‌تواند منجر به ایجاد باتری‌های زنده بسیار کارآمدتری نیز شود که با بیوگاز کار می‌کنند. در این صورت این فرآیند می‌تواند جرقه‌های بیشتری را از هر ذره گاز بکوبد و نیاز به لوله‌کشی متان را در فواصل طولانی کاهش دهد. این موضوع دوم بسیار مهم است، زیرا برخی از نیروگاه‌های متان به سختی بازدهی حدود ۳۰ درصد را مدیریت می‌کنند. اگر خوش بینانه‌تر نیز به موضوع نگاه کنیم، ما باید راه‌هایی پیدا کنیم تا خود را از اعتیاد به تمام سوخت‌های فسیلی رها کنیم. به غیر از کاربرد‌های فناوری، همچنین یادگیری بیشتر در مورد روش‌های مختلف تجزیه این گاز گلخانه‌ای موذی در محیط، می‌تواند به طور کلی برای محیط زیست ما نیز مفید باشد. نتایج این تحقیق در نشریه معتبر Frontiers in Microbiology منتشر شده است.

منبع: فرارو


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

اجرای آزمایشی طرح مدرسه اولیا در هر استان با انتخاب یک مدرسه آغاز خواهد شد

ایرانسل، اینترنت را گران کرد

تهویه هوا با هوش مصنوعی و صرفه جویی ۴۰درصدی انرژی

اولین قدم برای تحقق ژنوم مصنوعی انسان

انفجار دو نواختر جدید در آسمان

ویروس‌ جدید در خفاش‌ها شناسایی شد

چت جی‌پی‌تی از مردم خواست به این خبرنگار ایمیل بزنند!

فرمانده نیروی هوافضای سپاه در مراسم عزاداری

تصویر/ شمر امروز را بشناس

وقایع روز ششم محرم/ روزی که آب بر اهل بیت (ع) بسته شد

ترجمه قدیمی‌ترین مقتل امام علی(ع) به کتابفروشی‌ها آمد

روایت خواندنی بیهقی از حسین‌بن‌علی علیه السلام

دمیدن روح همبستگی در جامعه ضرورتی در روزهای پس از جنگ

تأملی در آیات برکت و نسبت آن با خاندان وحی

صحنه کربلا نماد دو چهره متضاد از انسان است

روح حاکم بر مقاومت عرفانی در ارتباط با توحید در زندگی است

خانواده امام حسین (ع) الگویی خاص از خانواده عاشورایی

۱۴ اقدام قرآنی که در شرایط بحرانی کشور صورت گرفت

مرد اول ایران که به قدرت و اقتدار او کسی نیامده

نرخ غذا و خوابگاه دانشجویی اواخر تیرماه اعلام می‌شود

تشریح اقدامات معاونت فرهنگی و دانشجویی وزارت بهداشت در دوران جنگ ۱۲ روزه

برگزاری امتحانات شهریور دانشگاه‌ها به صورت حضوری

نرم‌افزارهای نفوذ چگونه وارد کشور شده است؟

تصاویر جدید گلکسی واچ ۸ کلاسیک فاش شد

جزئیات تغییر ساعت کاری دانشگاه آزاد مشخص شد

اطلاعات ۶ میلیون مشتری شرکت هواپیمایی استرالیایی هک شد

چگونه اینترنت را در شرایط بحرانی امن کنیم

حمایت از دانشجویان در رشته‌های حساس علمی در دستور کار ایران

تبدیل زباله به گنج؛ بیرون کشیدن گرافن و هیدروژن از دل پسماند نفتی

آغاز پذیرش بدون آزمون دکتری به شیوه استادمحور در دانشگاه شهیدبهشتی

برگزاری امتحانات و ترم تابستان دانشگاه علمی کاربردی در این تاریخ

اپل احتمالا از اوپن‌ای‌آی یا آنتروپیک یاری می‌طلبد

جدیدترین تقویم آزمون‌های علوم پزشکی اعلام شد

سامانه‌ای نوآورانه که اثرگذاری داروهای شیمی‌درمانی را افزایش می‌دهد

صدور نمون برگ هدایت تحصیلی دانش‌آموزان در دهه سوم تیرماه/ افزایش ظرفیت پذیرش شاخه فنی و حرفه‌ای

فرصت ۴۵ روزه مدارس غیردولتی برای اعلام شهریه/۲ درصد مدارس شهریه ۱۰۰ تا ۱۴۵ میلیون تومانی دارند

اولین مدل پیش‌بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی پس از زلزله طراحی شد

کشف مقادیر زیادی از پروتئین آلزایمر در نوزادان که برای آنها مضر نیست!

اپل از مهندس طراح سابق خود شکایت کرد

جلوگیری از بخارگرفتگی آینه‌ها با گرم‌کن نانویی بدون المنت

پنیر خوردن قبل خواب باعث دیدن کابوس می‌شود!

شروع مسابقات ورزشی دانش‌آموزان از ۲۱ تیرماه/ رقابت‌های ورزشی فرهنگیان به شهریور موکول شد

جزئیات برگزاری سیزدهمین سوگواره احلی من العسل در سراسر کشور

هوش مصنوعی می‌خواهد آرزوی گفت‌و‌گو با حیوانات را ممکن کند

اگر همین فردا انفجار اتمی رخ دهد، چقدر شانس زنده‌ ماندن داریم؟

افشای اطلاعات دولتی سوئیس در یک حمله سایبری

تاکسی هوایی ۲۰۲۶ به دبی می آید

تولید شبیه‌ساز جراحی لاپاراسکوپی با یک‌سوم قیمت نمونه خارجی

ظهور فناوری Li-Fi با سرعتی ۱۰۰ برابر Wi-Fi و امنیت رمزنگاری‌شده

تولید گوشت از پروتئین آفتابگردان؛ گامی به سوی امنیت غذایی

فراخوان پویش ملی اثرگذاری به وقت میهن مدارس سمپاد

تمدید مهلت ثبت‌نام پایه هفتم مدارس شاهد تا ۲۰ تیرماه

حافظه‌های هوشمندی که در آب ذوب می‌شوند

شناسایی سلول‌های پیر بدون نیاز به گرفتن نمونه خون

رباتی برای پایش مواد مغذی گیاهان گلخانه‌ای

شاید آغاز بیماری پارکینسون از مغز نباشد!

پخش زنده رویدادهای ناسا از نتفلیکس آغاز می‌شود

کشف کهکشانی که ۷ میلیارد سال تغییر نکرده است

تهیه نقشه زمین‌لغزش مناطق پرخطر رودبار-منجیل در دستور کار سازمان زمین‌شناسی

تهیه نقشه زمین‌لغزش مناطق پرخطر رودبار-منجیل در دستور کار سازمان زمین‌شناسی

گیاهانی که می‌توانند هوا را آلوده کنند!

ساخت غشاهای تبادل یون هوشمند

عضویت رایگان در همه مراکز کانون پرورش فکری کشور تا ۲۰ تیرماه

عکس روز ناسا از چشم اژدها

مرسدس بنز از لاستیک‌های قدیمی چرم لوکس ساخت!

دادگاهی شدن تیک تاک و مایکروسافت به دلیل مرگ یک نوجوان

موتور برقی با نخ نانویی ۵ برابر سبک‌تر برای پهپادها

وظایف پلتفرم‌های ملی در جنگ؛ امریکا هم در شرایط بحران فیلتر می‌کند

آماده‌سازی تیم‌های ملی برای شرکت در رقابت‌های جهانی

برگزاری کنکور الکترونیکی فعلا منتفی است/ بنا داریم آزمون‌هایی با مقیاس کوچک‌تر برگزار شود

تاثیر ماده موثر فلفل تند بر رده‌های سلولی سرطان روده

تولید ضدآفتاب‌های نانویی برای کودکان بدون جاذب‌های شیمیایی

شاید آغاز بیماری پارکینسون از مغز نباشد!

خطر کاهش بودجه ناسا برای مریخ‌نورد اروپا

فتاوایی که گفتمان‌سازی در فقه امنیت دینی است

نمی‌توان حریم دیگران را نقض کرد؛ توجه امام حسین (ع) به محل شهادت‌اش

توقف صدور کدهای استخدامی اساتید/ علت چیست؟

برگزاری کنکور الکترونیکی فعلا منتفی است/ این آزمون با اطمینان صد در صدی برگزار می‌شود

زمان امتحانات پایان ترم دانشگاه‌های علوم پزشکی مشخص شد

نگاهی به دستاوردهای شهید طهرانچی در دانشگاه آزاد

خوردن آجیل و تخمه در ایام ماه محرم اشکال دارد؟

حرم حضرت زینب(س) با وجود آزار نیروهای جولانی سیاه پوش شد

آیا قرآن به عزاداری برای امام حسین (ع) اشاره کرده است؟

تصویر/ شمر امروز را بشناس

خاطره کمترشنیده شده از شهید باقری از عملیات مرصاد

چطور زیارت عاشورا بلایی بزرگ را دفع کرد؟

نگاهی به زندگی مسلم بن عقیل قبل از واقعه عاشورا

مرثیه خوانی عبدالرضا هلالی در مراسم روز جمعه مصلی امام خمینی (ره)

شیعه کسی است که به لقمه حلال قانع باشد

زینب از دور جوانان خودش را می‌دید/ چه دلاور شده‌اند این دو برادر در جنگ

چرا گریه بر امام حسین (ع) بهشت را بر انسان واجب می‌کند؟

روایت خواندنی بیهقی از حسین‌بن‌علی علیه السلام

خانه کتاب در ماه محرم منتظر شماست: از همدلی ملی تا روایت سوگواری

نمی‌توان حریم دیگران را نقض کرد؛ توجه امام حسین (ع) به محل شهادت‌اش

تو ایرانی و سرور روزگاری/ تو ایران من! بر جهان سروری کن

۱۴ اقدام قرآنی که در شرایط بحرانی کشور صورت گرفت

کتابی عاشورایی از زبان قهرمانان کربلا در قالبی جدید و خواندنی

راهی ساده برای نزدیک شدن به خدا

ترجمه قدیمی‌ترین مقتل امام علی(ع) به کتابفروشی‌ها آمد

وقایع روز ششم محرم/ روزی که آب بر اهل بیت (ع) بسته شد

فتاوایی که گفتمان‌سازی در فقه امنیت دینی است

نگاهی به کارنامه شهید بهشتی که یک ملت بود

تحلیل‌های نظام مند شهید طهرانچی در حوزه علوم انسانی تأمل برانگیز بود

تأملی در آیات برکت و نسبت آن با خاندان وحی

دمیدن روح همبستگی در جامعه ضرورتی در روزهای پس از جنگ

فرصت انتخاب رشته آزمون دستیاری ۷ تیرماه به پایان می‌رسد

خانواده امام حسین (ع) الگویی خاص از خانواده عاشورایی

صحنه کربلا نماد دو چهره متضاد از انسان است

بیانیه بیش از ۱۳۰۰ نفر از علمای اهل سنت درباره لزوم مقاومت

خاکسپاری پیکر شهید طهرانچی و همسرش در حرم عبدالعظیم حسنی(ع)