Новости

Ученые помогли бактериям обмениваться зарядами и генерировать больше метана

24 сентября 2024

Специалисты Федерального исследовательского центра Биотехнологии РАН вместе с коллегами из Нижнего Новгорода, Индии и Китая улучшили работу биореакторов, в которых метан образуется специальными бактериями. Микроорганизмам облегчили работу при помощи активированного угля.

Иллюстрация сгенерирована нейросетью

Как ученые рассказали «Энергии+», при производстве биометана микроорганизмы обмениваются электронами. Чтобы обмен был успешным, нужны молекулы-переносчики — чаще это молекулы водорода. Однако если реактор сильно нагружен и работает на пределе возможностей либо если в нем скопилось слишком много продуктов жизнедеятельности бактерий, электронное взаимодействие может разладиться. Чтобы этого избежать, ученые научили бактерии обмениваться электронами напрямую, минуя молекулы-посредники.

Обычно одна клетка выделяет молекулярный водород, он проникает во внешнюю среду и поглощается другой клеткой, которая уже вырабатывает метан. В нашем случае в эту систему добавляется электропроводящий материал: минерал магнетит или активированный уголь. Один микроорганизм, образно говоря, садится на одну сторону этой прослойки, другой — на другую, и благодаря электропроводности материала между ними происходит прямой обмен электронами.

Юрий Литти, заведующий лабораторией микробиологии антропогенных мест обитания ФИЦ Биотехнологии РАН

Юрий Литти

Заведующий лабораторией микробиологии антропогенных мест обитания ФИЦ Биотехнологии РАН

Как показали исследования, электронный обмен через материал протекает примерно в 10 раз быстрее, чем через посредника в виде водорода. В итоге реактор генерирует больше биогаза и стабильнее работает.

С учетом разработанной технологии специалисты предложили новый тип реактора: в нем электропроводящий материал уложен внизу и отделен от основной массы отходов слоем диатомита — это минерал, при помощи которого обычно защищают растения от насекомых. Такая конструкция позволяет фильтровать продукты, которые выделяют бактерии, и не давать отходам смешаться с проводником, за счет чего он дольше служит.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Житель города времен бронзового века показывает современному металлургу, как плавить металл в древней печи

Секреты «Страны городов»: как древние металлурги Урала приручили огонь и руду

4 мин. чтения
Вид на Ворошиловский мост в Ростове-на-Дону. Фото: Shutterstock

От Ростова до Сахалина: названы регионы России с самым развитым рынком газомоторного топлива

1 мин. чтения

Единой картой петербуржца можно будет расплатиться на АЗС «Газпром нефти»

2 мин. чтения

Готовим машину к лету: как антифриз управляет двигателем автомобиля

1 мин. чтения

Зачем поезду юбка и птичий клюв? Квиз о быстрых и технологичных поездах

1 мин. чтения
Волжские бурлаки на фоне скоростного «метеора»

От бурлаков до «метеора»: как самая длинная река Европы стала полигоном новых технологий

4 мин. чтения

Какую электростанцию построить в городе, а какую — в космосе? Примерьте роль виртуального промышленника в нашем квизе.

1 мин. чтения

Российская сеть АЗС продала за год 11,4 тыс. тонн кофейных напитков — эксперты объяснили популярность формата

3 мин. чтения
Средневековый алхимик в своей лаборатории с помощью заклинаний увидел токамак, структуру атома и строение белка

Золото из коллайдера и энергия вещества: какие достижения науки воплотили мечты алхимиков

4 мин. чтения
Фото: iStock

Орбитальная АЗС: в Китае испытали гибкого робота для заправки спутников в космосе

1 мин. чтения