Bakteriyalar suv havzalari tubidan elektr energiyasi olishni oʻrgandi

Daryolar, koʻllar va qirgʻoqboʻyi hududlarining ifloslangan tub choʻkindilari nafaqat tozalash obyekti, balki elektr energiyasi manbaiga ham aylanishi mumkin. Xalqaro olimlar guruhi tub mikrobial yonilgʻi elementlari (SMFC) texnologiyasini rivojlantirish natijalarini sarhisob qildi. Ushbu bioelektrokimyoviy usul suv tubidagi ifloslangan loyni energiya manbaiga aylantirish imkonini beradi. Tahlillar shuni koʻrsatadiki, bunday tizimlar allaqachon laboratoriya doirasidan chiqib, oqova suvlarni 97 foizdan yuqori samaradorlik bilan tozalashga va avtonom datchiklarni yillar davomida energiya bilan taʼminlashga qodir. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Texnologiya asosida daryo va dengiz tubida millionlab yillar davomida sodir boʻlayotgan tabiiy jarayon yotadi. Loyning kislorodsiz qatlamida oʻsimlik va hayvon qoldiqlarini parchalaydigan mikroorganizmlar yashaydi. Bu jarayonda bakteriyalar elektronlarni ajratib chiqaradi. Odatda bu energiya atrof-muhitga tarqalib ketadi, biroq mikrobial yonilgʻi elementida uni toʻplab, elektr toki olish uchun ishlatish mumkin. Tizimning tuzilishi oddiy: anod bevosita bakteriyalar ishlayotgan loyga, katod esa uning ustidagi kislorodga boy suvga joylashtiriladi.

Soʻnggi oʻn yilliklardagi asosiy kashfiyotlardan biri ekzoelektrogen bakteriyalarning aniqlanishi boʻldi. Geobacter sulfurreducens va Shewanella oneidensis kabi mikroorganizmlar elektronlarni bevosita elektrodlarga uzatish qobiliyatiga ega. Ular oʻziga xos "biologik nanosimlar" hosil qilib, elektr zaryadini hujayradan tashqariga chiqara oladi. Bu esa ifloslangan choʻkindilarni ekologik muammodan energiya manbaiga aylantirish imkonini beradi.

Elektr energiyasi ishlab chiqarishdan tashqari, SMFC tizimlari suvni ogʻir metallar va ortiqcha fosfordan tozalashda ham yuqori natija koʻrsatmoqda. Ayniqsa, ushbu elementlarni sunʼiy botqoqliklar bilan birlashtirish istiqbolli yoʻnalish hisoblanadi. Bunda oʻsimlik ildizlari bakteriyalar uchun qoʻshimcha ozuqa beradi, mikrobial jamoalar esa suvni tozalab, ekotizim salomatligini saqlaydi. Yangi elektrod materiallari, xususan, yogʻoch qoldiqlaridan olinadigan "biochar"dan foydalanish tizim samaradorligini yanada oshirmoqda.

Hozirda bunday tizimlarning quvvati tabiiy sharoitda kvadrat metriga oʻnlab millivattni tashkil etsa-da, optimallashtirilgan laboratoriya qurilmalarida bu koʻrsatkich 3 vattdan oshdi. Bu texnologiyaning kelajakda CO2 chiqindilarini kamaytirish va atrof-muhitni muhofaza qilishda muhim vositaga aylanishidan dalolat beradi. Amaliy qoʻllanish doirasi kengayib borayotgan ushbu usul yaqin yillarda global ekologik muammolarni hal qilishda oʻz oʻrniga ega boʻlishi kutilmoqda.