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
Ракета в космосе

В «Росатоме» построили электродвигатель для освоения дальнего космоса

2 мин. чтения
Специалистка лаборатории изучает растительное сырье для создания

Томские ученые вдвое ускорили производство биотоплива за счет нового реактора

1 мин. чтения
Китайский ученый изучает получение биотоплива из растений под действием

В Китае улучшили катализаторы для получения биотоплива из растений под действием света

1 мин. чтения
Биотопливный элемент для питания нейроимпланта

Российские ученые придумали «сладкий» источник питания для имплантов

2 мин. чтения
Бестопливный генератор

В Москве создали бестопливный генератор, вырабатывающий электричество за счет холодной воды

1 мин. чтения
Девушка лаборант с пробиркой в руках

В Казани улучшили топливные элементы с помощью крахмала

1 мин. чтения
Система охлаждения аккумулятора

Китайские ученые разработали экономичную систему охлаждения аккумуляторов

1 мин. чтения
Подсолнечное масло в бутылке

В Малайзии катализаторы научились «переваривать» кулинарное масло в биотопливо

1 мин. чтения
Сверхзвуковой пассажирский самолет

Авиаэксперт рассказал, когда могут появиться пассажирские гиперзвуковые самолеты

1 мин. чтения
Лазерный луч

В Новосибирске с помощью лазера создали эффективные катализаторы для нефтехимии

1 мин. чтения