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.

عکس صمیمانه رئیس جمهور با خانواده شهید رمضانی+عکس

خشکسالی در بستر طولانی‌ترین رود ایتالیا+عکس

پل مارپیچ با طراحی متفاوت در چین+عکس

سخنان عجیب ایلان ماسک درباره کارخانه‌های تسلا

تبدیل باکتری به باتری ممکن شد

کشف بزرگترین باکتری دنیا +عکس

تصویر دیدنی از گورخر کمیاب ایرانی+عکس

اعلام اسامی چند برابر ظرفیت آزمون استخدامی

راه‌اندازی رشته جرم‌یابی دیجیتال در دانشگاه تربیت مدرس

راه‌اندازی سامانه دانشگاه آزاد برای جلوگیری از جعل مدارک

وضعیت عجیب شیردریایی مرده در کف اقیانوس+عکس

صف توزیع آب در بنگلادش+عکس

دریاچه‌ای به شکل نقشه‌ی ایران در ارتفاعات مازندران+عکس

تصویر زیبایی که تا به حال از گیلان ندیده‌اید+عکس

آخرین برداشت چای بهاره در املش+عکس

تک درختی زیبا در ماسال گیلان+عکس

تصویری زیبا از قله دماوند+عکس

ماهی غول پیکر در محاصره ماهیان کوچک+عکس

موشک آریان ۵ در مدار زمین قرار گرفت

کشف اسرار جدید درباره یک ماده عجیب

ماهی رباتیک اقیانوس‌ها را پاکسازی می‌کند

مواد معدنی چطور رنگ‌شان تغییر می‌کند؟

این زن ایرانی ۶۰ سال زباله‌ای بیرون خانه‌اش نگذاشت

لپ‌تاپ سبک و نازک وایو SX12 با نسل جدید پردازنده‌های اینتل

رایانه همه کاره G-ONE PLUS برای گیمینگ

گوشی فوق‌العاده تکنو با قابلیت عکاسی در شب

رونمایی از اولین پلی استیشن ۵ اسلیم دنیا+عکس

کشف نیاکان ایرانی در شهر پمپئی ایتالیا +عکس

چرا رنگ لب‌های ما قرمز است؟

گنجینه بزرگ مصر باستان کشف شد+عکس

سرقت بزرگ با کمک علم هوانوردی رقم خورد

انسان چه زمانی گندم را اهلی کرد؟

تبلت شیائومی Book S 12.4 با سیستم ویندوز

خودروی جذاب ۷.۵ میلیون دلاری پاگانی با طراحی خاص+عکس

کشف یک کنه مرموز در صورت همه انسان‌ها+عکس

کشف یک شی مینیاتوری عجیب در کهکشان+عکس

رونمایی از پرچمدار باشکوه شیائومی+عکس

مشخصات خاص گوشی گلکسی M13 5G افشا شد

هر استاد باید هدایتگری ۱۰ عضو هیات علمی را برعهده بگیرد

وزارت ارشاد آماده حمایت از ترویج دانشنامه‌های روستایی کشور است

پیکر مطهر یک شهید در منطقه شرق دجله کشف شد

حمله سایبری به سایت دانشگاه ویندزور /سایت از دسترس خارج شد

اعلام جزئیات برگزاری مسابقات قرآن دانش‌آموزی

همه مقاطع تحصیلی روحانی مستقر دارد

رتبه‌بندی معلمان انجام شود تا فرهنگیان احساس کرامت کنند

توجه به صلاحیت حرفه‌ای دانش‌آموختگان دانشگاهی برای تغییر رویکرد در سیستم‌های آموزشی

نگاه وزارت علوم به دانشجویان بین الملل یکسان است

تمدید فرصت نام نویسی در آزمون قوه قضائیه تا ۱۰ تیر

حقوق اساتید حق التدریسی‌ افزایش می‌یابد

تصمیم جدید شورای انقلاب فرهنگی؛ اختصاص سهمیه‌های کنکور متناسب با دهک‌های جامعه

انتقاد میرشکاک از شفیعی کدکنی: شاهنامه کارکرد اجتماعی دارد

بسته برنامه روی خط زندگی برگزار می‌شود

کتاب زندگی فردی ناشناخته درباره ناگفته‌های حوزه علمیه منتشر شد

افزایش خدمات آموزش و پرورش در مناطق مرزی و کم‌برخوردار

بررسی روند ثبت‌نام دانش‌آموزان در مدارس شهرستان‌های استان تهران توسط 60 تیم ارزیابی

دانش‌آموزان بر نحوه رانندگی بزرگترها نظارت کنند

در دوره جدید همکاری‌ها به دنبال برنامه‌های عملیاتی و نتیجه‌بخش هستیم

معلم؛ اصلی‌ترین عامل فهم و اجرای سند تحول است

آخرین تغییرات زمان برگزاری آزمون‌های وزارت بهداشت اعلام شد

تخلفات و جرایم کنکور سراسری اعلام شد

حکم وزیر امور خارجه برای قائم مقام وزیر علوم

کاهش نرخ بیکاری در ایران به روایت آمار

نمایی عجیب از مسابقات شنا در مجارستان+عکس

نمای هوایی بی‌نظیر از بندر آستارا+عکس

برگزاری رزمایش باشکوه در غزه+عکس

تصویر عجیب از روز جهانی یوگا در نپال+عکس

میلیونرها به کجا مهاجرت می‌کنند؟

راه‌هاش کاهش درد آرتروز+عکس

نگاهی به ادوار مختلف جام جهانی فوتبال+عکس

تصویر کمتر دیده شده از تمساح پوست سفید+عکس

دهکده‌ای سرسبز و کهن در کره+عکس

اسب غول پیکر با نژادی عجیب +عکس

تصادف غم انگیز در جاده نهبندان+عکس

دریاچه مدینا تگزاس خشک شد+عکس

موشک کره جنوبی پرتاب شد

مایکروسافت فناوری تشخیص چهره را حذف می‌کند

مشترکان موبایل اینترنت ۵G از یک میلیارد عبور می‌کند

فیسبوک ثبت نظرات جعلی را ممنوع کرد

ژاپنی‌ها برای شرکت‌های بزرگ فناوری خط و نشان کشیدند

شرکت متا تبلیغات ویژه را حذف کرد

استفاده از چراغ قوه گوشی ممنوع

پیشرفت بزرگ در ساخت لیزر اتمی اعلام شد

کشف یک شی مینیاتوری عجیب در کهکشان+عکس

تویوتا کامپکت کروزر برنده بهترین طراحی شد+عکس

اختراع محقق ایرانی زنان را نجات داد

تخم دولایه دایناسور در هند کشف شد+عکس

رویای سفر در زمان به واقعیت پیوست؟

خودروی جذاب ۷.۵ میلیون دلاری پاگانی با طراحی خاص+عکس

این زن ایرانی ۶۰ سال زباله‌ای بیرون خانه‌اش نگذاشت

تصویر دیدنی از ۵۰۰۰ کهکشان+عکس

بزرگترین مشکل آب و هوا حل شد

مشخصات گوشی قدرتمند نوکیا G400 لو رفت

رونمایی از پرچمدار باشکوه شیائومی+عکس

تصویر دیدنی از گونه نادر گربه ایرانی+عکس

حمایت ویژه ناسا از ۳ محقق ایرانی

شیوه انتقال آبله میمون تغییر کرده است و دانشمندان دلیل آن را نمی دانند !

کشف اسرار جدید درباره یک ماده عجیب

سرقت بزرگ با کمک علم هوانوردی رقم خورد

ثبت طوفان خورشیدی عجیب توسط عکاس آماتور

ضدآفتاب زمین ساخته شد

موشک آریان ۵ در مدار زمین قرار گرفت

تصویری که هابل از یک کهکشان پنهان گرفت+عکس

ماوس جدید که روی آن صفحه کلید است+عکس

کشف عجیب درباره تغییر رفتار همسترها

موشک کره جنوبی پرتاب شد

بسته بندی جدید برای مواد غذایی آمد

کشف یک کنه مرموز در صورت همه انسان‌ها+عکس

یک قابلیت جذاب به اینستاگرام اضافه شد

تصویر دیدنی از گورخر کمیاب ایرانی+عکس

ساخت تانک هوشمند با امکان کنترل از راه دور+عکس