W sierpniu ubiegłego roku Abdelrahman Mohamed wędrował w głąb pustyni parku narodowego Yellowstone. W przeciwieństwie do tysięcy turystów, którzy co roku podziwiają kultowe gejzery i gorące źródła w parku Yellowstone, polował na życie, które się w nich toczy.

infoplanet ekologia oddychajace zrodla gejzer

Po wyczerpującej wędrówce przez malownicze, dzikie ścieżki w obszarze Heart Geyser Basin, Mohamed wraz z zespołem odkrył 4 dziewicze baseny z gorącą wodą. Umieścili na ich krawędziach kilka elektrod, mając nadzieję na wyłapanie mało znanych istot. Po 32 dniach zespół wrócił do gorących źródeł Yellowstone. Następnie pod kierunkiem Haluka Beyenala, wybitnego profesora Wydziału Inżynierii Chemicznej i Bioinżynierii, Mohamed przeanalizował uzyskane wyniki, publikując je w Journal of Power Sources. W ten sposób wykryto ciepłolubne bakterie, które oddychają elektrycznością przez stałą powierzchnię elektrod.

– Po raz pierwszy takie bakterie zostały zebrane w ekstremalnych warunkach, takich jak alkaliczne gorące źródła. Temperatury w tych wodach wahały się od około 110 do prawie 200 stopni Fahrenheita. Te maleńkie stworzenia mogą stanowić klucz do rozwiązania niektórych z największych wyzwań stojących przed ludzkością – zanieczyszczenia środowiska i zrównoważonej energii – skomentował Mohamed.

infoplanet ekologia oddychajace zrodla yellowstone

Większość żywych organizmów –- w tym ludzie – używa elektronów, które są drobnymi ujemnie naładowanymi cząsteczkami, w złożonym łańcuchu reakcji chemicznych zasilających ich ciała. Każdy organizm, aby żyć, potrzebuje źródła elektronów i miejsca, w którym można je wydalić. Ludzie pozyskują elektrony z cukrów zawartych w jedzeniu i w płucach przekazują je do tlenu, którym oddychamy. Bakterie wydalają swoje elektrony do zewnętrznych metali lub minerałów, używając wystających włoskowatych drutów. Ponieważ bakterie przechodzą na metale lub inne stałe powierzchnie, wytwarzają strumień energii elektrycznej, który może być wykorzystywany w aplikacjach o małej mocy.

Aby zebrać bakterie w tak ekstremalnym środowisku w ciągu 32 dni, Mohamed wynalazł tanie i przenośne urządzenie elektroniczne – potencjostat, który może kontrolować elektrody zanurzone w gorących źródłach Yellowstone przez długi czas. Jak ocenia, warunki naturalne występujące w obiektach geotermalnych, takich jak gorące źródła, są trudne do odtworzenia w warunkach laboratoryjnych, dzięki czemu opracowano nową strategię wzbogacania ciepłolubnych bakterii w ich naturalnym środowisku.

Źródło: Journal of Power Sources, DOI: 10.1016/j.jpowsour.2019.01.027

kup artykuly platne