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
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.

فضاپیمای استارلاینر با موفقیت پرتاب شد

روش جدید برای خنک کردن ساختما‌ن‌ها

تصویر عجیب از قطب جنوب خورشید

ارتش آمریکا متاروس اختصاصی می‌سازد

حکم ۱۱ نفر از روسای دانشگاه‌ها تایید شد

افزایش پذیرش دانشجوی پزشکی در مناطق محروم

آخرین روز کنکور کارشناسی ارشد برگزار شد

جایزه تحصیلی احمد خاکزاد اهدا شد

کتاب گفتمان هویت فرهنگی در هنر معاصر ایران منتشر شد

قصه دلبری صد هزارتایی می شود

واردات کاغذ با ارز ترجیحی صورت می‌گیرد

دومین جشنواره ملی موسیقی و آئین های اقوام ایرانی در شیراز

اذربایجان شرقی و غربی، کرمانشاه و خوزستان دارای بیشترین کلاس کانکسی

کتاب همپای مسافر اردیبهشت منتشر شد

رمانی از ولینا مینکوف به نمایشگاه رسید/سیمای تازه‌ای از کره شمالی

رسیدگی به ۱۸ پرونده تخلف در نمایشگاه کتاب تهران

برگزاری دومین نوبت کنکور ارشد با بیشترین داوطلب

ترغیب خیرین با استفاده از فناوری‌های جدید در ساخت مدارس

جزئیات برگزاری مسابقات دانش‌آموزی ژیمنازیاد در کشور چین

درخشش دانش‌آموزان منطقه کهریزک در جشنواره نوجوان سالم

حضور مربی پرورشی در مدارس، نقطه‌عطفی پویا در مدرسه است

جزئیات جشنواره کتاب سال دانشگاهی اعلام شد

اعلام تقویم آموزشی دانشگاه شریف برای ترم تابستان

نتایج اولیه دعوت به مصاحبه دکتری دانشگاه آزاد اعلام شد

اختصاص شعب ویژه قضایی برای مقابله با جعل مدارک

عدم ارائه امتیاز به آموزش‌های غیرحضوری علوم پزشکی

محدودیت کرونا موجب شکوفایی تکنولوژی های آموزش پزشکی شد

بیانیه بسیج اساتید کشور در حمایت از طرح مردمی سازی یارانه ها

تلاش برای حذف محتوای خشونت آمیز از فیسبوک

فرودگر ناسا در مریخ بازنشسته می‌شود

بوسه قدردانی یک معتاد بر دستان پلیس+عکس

تصویر هوایی دیدنی از آرامگاه خیام+عکس

تصویر رویایی از سد سلیمان تنگه+عکس

آب تنی کودکان در گرمای شدید هند+عکس

خودروهای منهدم شده نظامی روسیه+عکس

روش‌هایی برای مراقبت از چشم در هوای آلوده+عکس

علائم بیماری‌های کلیوی چیست؟

تصادف شدید نیسان و پژو+عکس

دکتر ایرانی بر فراز اورست+عکس

نشست فتوحات در صدر اسلام برگزار می‌شود

کتاب معماری موزه‌ها منتشر شد

علی صنیعی رئیس شورای هماهنگی مؤسسان مدارس غیردولتی کشور شد

دریافت خدمات حمایتی مددکاری رمز موفقیت برنامه ملی نماد است

سهم ۹ درصدی آموزش و پرورش از اعتبارات عمرانی کشور

مسابقات هوش مصنوعی دانشگاه امیرکبیر پل ارتباط صنعت و دانشگاه

شرایط تأسیس مؤسسات اعزام دانشجو به خارج اعلام شد

جشنواره دانشجویی علوم و فناوری های نوین در پزشکی برگزار شد

وزن صنعت و جامعه در آمایش رشته های دانشگاه افزایش می یابد

کاربرد جالب خنجرهای عصر برنز

امنیت کنکور سراسری تا ۳ برابر افزایش یافت

آمار داوطلبان آزمون ارشد در ۶ گروه آزمایشی اعلام شد

آمار بالای داوطلبان علوم انسانی در آزمون ارشد ۱۴۰۱

دیدار مدیرکل امور شاهد و ایثارگران وزارت آموزش و پرورش با مادران شهدا

حمایت بنیاد برکت از ۶۰ هزار دانش‌آموز بازمانده از تحصیل

اعلام میزان فروش مجازی نمایشگاه کتاب در هفت‌روز

اندازه‌ای از بی‌اندازه‌گی شعر منتشر شد

مراودات در نمایشگاه کتاب عرضه شد

دانشجویان میدان جهاد تبیین را خالی نگذارند

سرانه مصرف شیر دانش آموزان؛ هر ۳ روز، یک لیوان

تعطیلی مدارس استان تهران/ دانشگاه‌ها و ادارات باز خواهند بود

تجلیل معاون وزیر آموزش و پرورش از هنرآموزان و معلمان خود در دوران تحصیل

نتایج اولیه کنکور ارشد ۱۴۰۱ اواخر خرداد اعلام می شود

تعداد مدارس علمیه خواهران سطح ۳ و ۴ افزایش می‌یابد

جایگاه ۱۲۰ جهانی ایران در نوآوری صنعتی

نبود امنیت شغلی باعث مهاجرت نخبگان و متخصصان شده است

استفاده از عبارت تحت نظر بودن در شان اعضای هیئت علمی نیست

کارگاه علمی سیر تحول شعر معاصر ترکی برگزار می‌شود

فراخوان بخش رقابتی یازدهمین جشنواره مدولباس فجر منتشر شد

فعال بودن بخش حضوری نمایشگاه کتاب در چهارشنبه ۲۸ اردیبهشت

نشان عالی فردوسی به افشین علا اهدا شد

۱۰ خصوصیتِ نسلی که می‌خواهیم تربیت کنیم

حوزه‌های آزمون کارشناسی ارشد زیر نظر آموزش و پرورش برای برگزاری آزمون اقدام کنند

رئیس مرکز اطلاع‌رسانی و روابط عمومی آموزش و پرورش به عنوان ستاره شایستگی انتخاب شد

تدریس زبان آلمانی در مدارس غیردولتی از سال تحصیلی جدید

دیدار وزیر آموزش و پرورش با حضرت آیت‌الله ناصری

بیانیه گام دوم انقلاب، محور فعالیت‌های تشکیلاتی سازمان دانش‌آموزی

اولویت ما در دانشگاه جذب ‌رشته‌های منطبق با پتانسیل‌های لرستان است

۱۱۰ هزار واحد خوابگاهی برای دانشجویان مجرد و متاهل نیازمندیم

تعطیلی مدارس استان تهران/ دانشگاه‌ها و ادارات باز خواهند بود

رقابت ۶۴۷ هزار داوطلب در آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۱ آغاز شد

کشف یک گودال عجیب که داخل آن یک جنگل است

ابر ماه گرفتگی فردا را از دست ندهید

در ورودی عجیبی که در مریخ دیده شد +عکس

سگ بزرگ شاسی بلند جدید شرکت هاوال+عکس

اولین تصاویر از گلکسی A۵۴ سامسونگ +عکس

موتورسیکلت عجیب با موتور در چرخ عقب+عکس

تصویر دیدنی از اولین تلفن تصویری در سال ۱۹۶۴+عکس

پدیده باشکوه ابرماه خونین در ترکیه+عکس

ابراز تاسف شدید بیل گیتس درباره این حرکت عجیب

اختراع عجیب دانشمندان برای درمان طاسی سر

احتمال برخورد سیارک خطرناک به زمین

احتمال وجود آب در مریخ تایید شد

تصویر دهانه برخوردی مریخ فاش شد+عکس

خطر عجیب تلفن همراه برای مغز

نمایشگرهای عجیب ال جی و سامسونگ+عکس

امیدهای تازه برای کشف حیات در مریخ

هتل دریایی رویایی برای برگزاری عروسی+عکس

کاربرد جالب خنجرهای عصر برنز

ایلان ماسک علت انصرافش را اعلام کرد

ویژگی جدید واتساپ که کار کاربران را راحت می‌کند

کشف عجیب درباره گربه‌های خانگی اعلام شد

کاغذ پلاستیکی ساخته شد

علت فرو رفتن کاوشگرهای ناسا در تاریکی

بارش برف فلزی در هسته سوزان زمین

از ماسک استفاده شده بتن بسازید

آیا مردم برای متاورس هستند؟

فلکس نوت شاهکار جدید سامسونگ

با آی پاد اپل برای همیشه خداحافظی کنید

پشه‌ها از این رنگ‌ها بیزار هستند

چطور حالت ناپدید شدن را در اینستاگرام فعال کنیم؟