تولید برق از فاضلاب یکی از روش‌هایی‌ست که دانشمندان امید دارند در آینده نزدیک بتوانند با آن موفق به صرفه‌جویی در انرژی شوند. این کار بوسیله یک نوع باکتری ممکن خواهد شد.
به تازگی گروهی از محققان مؤسسه‌ی فناوری فدرال لوزان سوئیس (EPFL) توانستند باکتری اشریشیا کُلی (E.coli) که یکی از رایج‌ترین باکتری‌های موجود است را به گونه‌ای مهندسی‌سازی کنند که بتواند به راهکاری برای تولید برق از فاضلاب منجر شود. ظاهراً این باکتری مهندسی شده قادر است فاضلاب را برای مصارف صنعتی به خوبی تصفیه کند.
بیشتر بخوانید: باکتری‌های روده و تاثیر آن در روند پیری و قدرت انسان
تولید برق از فاضلاب بوسیله باکتری مهندسی‌شده ممکن شد
درحال‌حاضر تیمی از محققان مؤسسه فناوری فدرال لوزان سوئیس (EPFL) یکی از رایج‌ترین گونه‌های باکتری به‌نام اشریشیا کُلی (E.coli) را برای تولید برق از فاضلاب کارخانه‌های آبجوسازی مهندسی کرده‌اند. این روش پژوهشگران از جدیدترین گونه‌های مهندسی زیستی پیشی گرفته است.
آردمیس بوقوسیان، مهندس شیمی از EPFL و یکی از نویسندگان مقاله می‌گوید:
«میکروب‌های عجیب‌وغریبی وجود دارند که به‌طور طبیعی الکتریسیته تولید می‌کنند؛ اما آنها این‌کار را فقط درحضور مواد شیمیایی خاص انجام می‌دهند. E.coli می‌تواند در طیف گسترده‌ای از منابع رشد کند و این موضوع به ما اجازه می‌دهد تا در محیط‌های مختلفی مانند فاضلاب‌ها، الکتریسیته تولید کنیم.»
محققان برای تقویت توانایی E.coli در تولید برق، ژنوم این باکتری را اصلاح کردند تا دستورالعمل‌های مخصوص مجتمع‌های پروتئینی موجود در یکی از شناخته‌شده‌ترین مولدهای برق باکتریایی به‌نام شوانلا انیدنسیس (Shewanella oneidensis) را دربرگیرد. شوانلا انیدنسیس وقتی فلزات را کاهش می‌دهد، جریانی از الکترون تولید می‌کند. این سیگنال الکتریکی به‌عنوان مثال برای شناسایی فلزات سنگین مانند آرسنیک در سیستم‌های نمونه اولیه استفاده می‌شود.
محمد محب، نویسنده ارشد مطالعه اخیر و همکارانش، با ترکیب تمام اجزای مسیر تولید الکتریسیته شوانلا انیدنسیس در باکتری اشریشیا کلی توانستند فعالیت الکتریکی آن را نسبت به گونه‌های مهندسی‌شده قبلی که تنها بخشی از مسیر شوانلا انیدنسیس را شامل می‌شد، دو برابر افزایش دهند.
با وجود نتایج امیدوارکننده آزمایش اخیر، این آزمون در یک اتاقک و در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. آزمون واقعی برای هر فناوری بالقوه باید نمایش کاربرد واقعی آن فناوری در محیط‌های صنعتی باشد.
تحقیقات پیشین، استفاده از جلبک‌ها را در تصفیه فاضلاب آبجو بررسی کرده‌اند. کارخانه‌های آبجوسازی باید قبل از دورریختن آبی که برای شستشوی غلات و مخازن استفاده می‌کنند، آن را فراوری کنند؛ زیرا این آب حاوی ترکیبی از قندها، نشاسته‌ها، الکل‌ها و مخمر است که درصورت تصفیه‌نشدن ممکن است به شکوفایی باکتریایی نامطلوب منجر شوند.
تیم تحقیقاتی، سیستم E.coli خود را روی نمونه‌ای از فضلاب جمع‌آوری‌شده از یک کارخانه آبجوسازی محلی در لوزان سوئیس آزمایش کرد و دریافت که باکتری‌های اصلاح‌شده بیش از ۵۰ ساعت، مواد موجود در نمونه فاضلاب را بلعیدند. به‌گفته بوقوسیان، شوانلا انیدنسیس در این آزمایش به‌عنوان مقایسه‌کننده استفاده شده بود و قادر به هضم پساب مخلوط نبود. او می‌افزاید: «باکتری‌های مهندسی‌شده زیستی ما توانستند با تغذیه از این زباله‌ها به‌طور تصاعدی رشد کنند.»
به‌گفته محققان، آزمایش اخیر نشان می‌دهد که E.coli مهندسی‌شده برای تصفیه فاضلاب‌های صنعتی بسیار مناسب‌تر است؛ حتی اگر توانایی تولید الکتریسیته آن کمتر از شوانلا انیدنسیس باشد. اشتهای اشریشیا کُلی برای بلعیدن زیرلایه‌های شیمیایی مختلف نشان می‌دهد که باکتری‌های مهندسی‌شده احتمالاً می‌توانند با دیگر جریان‌های زباله و مواد اولیه نیز سازگار شوند.
محققان در مراحل بعدی باید دریابند که آیا E.coli اصلاح‌شده آنها می‌تواند حجم‌های صنعتی را هم فراوری کند یا خیر. درصورت ممکن‌شدن چنین اتفاقی، بشر به میزان قابل‌توجهی در انرژی صرفه‌جویی خواهد کرد. بوقوسیان می‌گوید:
«به‌جای صرف انرژی در سیستم برای فراوری زباله‌های آلی، با یک تیر دو نشان می‌زنیم و همزمان درحال تولید الکتریسیته و فراوری زباله‌های آلی هستیم.»
بیشتر بخوانید:
- تاثیر جوشاندن آب در حذف باکتری‌های مضر آن چقدر است؟
- کشف نوعی باکتری روده که منجر به عمر 100 ساله انسان می‌شود!
- دستگاه تصفیه آب شیائومی با قیمت بالای 20 میلیون تومان معرفی شد [+عکس]
دیدگاه شما در خصوص تولید برق از فاضلاب چیست؟ نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با تکراتو در میان بگذارید.
.
منبع: زومیت
