Naukowcy zmienili bakterie w... żywe panele słoneczne
Fotosynteza? Zapomnijcie o niej. Jest za mało wydajna, żebyśmy mogli myśleć o niej pod kątem zastosowań przemysłowych. Co innego bakterie, które można zmienić w żywe panele słoneczne.
Fotosynteza to proces, który dostarcza energii większości organizmów żyjących na Ziemi. Jej wydajność jednak pozostawia wiele do życzenia, dlatego też naukowcy wciąż szukają nowych, bardziej efektywnych sposobów na zamianę światła słonecznego w energię. Jednym z najnowszych pomysłów jest wykorzystanie bakterii w roli żywych paneli słonecznych.
Koncepcja ta została zaprezentowana przez doktora Kelsey K. Sakimoto z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. W poszukiwaniu bardziej wydajnych sposobów fotosyntezy, Sakimoto postanowił wykorzystać bakterie Moorella thermoacetica. Te małe żyjątka normalnie nie zajmują się fotosyntezą, za to przekształacają dwutlenek węgla w kwas octowy w procesie, który w ramach znacznego uproszczenia możemy nazwać oddychaniem.
Bakteria: żywy panel słoneczny.
Sakimoto w ramach eksperymentu postanowił „nakarmić” Moorellę thermoaceticę kadmem oraz podać jej cystynę – aminokwas zawierający siarkę. Efekt? Bakteria wykorzystując te dwa składniki wykształciła nanocząsteczki siarczku kadmu (CdS) i zaczęła wykorzystywać je do fotosyntezy. Hybrydowy organizm zyskał nową nazwę - M. thermoacetica-CdS. Korzystając ze swoich nowych właściwości jest on w stanie wyprodukować kwas octowy, wykorzystując do tego procesu dwutlenek węgla, wodę i światło słoneczne.
M. thermoacetica-CdS może pochwalić się wydajnością procesu fotosyntezy na poziomie 80 proc. Co więcej, raz zmodyfikowana bakteria potrafi się samodzielnie regenerować i replikować. Nie zapominajmy też o tym, że bakterie stworzone przez Sakimoto wykorzystują dwutlenek węgla w swoim procesie fotosyntezy. Ich masowa produkcja mogłaby przyczynić się do redukcji jego stężenia w ziemskiej atmosferze.
M. thermoacetica-CdS: podobne organizmy mogą występować w naturze.
Przynajmniej taką hipotezę wysnuł Sakimoto. Co prawda dziś jeszcze nauka nie zna żadnej bakterii, która wykształciłaby na sobie mikropanele solarne, ale może być to spowodowane tym, że nie szukaliśmy jej zbyt dokładnie. Dlaczego w ogóle ma to znaczenie? Nowy organizm, stworzony w laboratorium, wymaga jeszcze „drobnych poprawek”. Być może natura wykonała już za nas brudną robotę.
Sakimoto jest przekonany o tym, że M. thermoacetica-CdS ma ogromny potencjał, jeśli chodzi o zastosowanie komercyjne. Dzięki fotosyntetyzującym bakteriom ludzkość mogłaby uniezależnić się od paliw kopalnych oraz zredukować nasz wpływ na ziemski ekosystem.
