Бактериальные топливные элементы (БТЭ), использующие Bacillus stratosphericus, демонстрируют вдвое более высокую энергоотдачу, чем удавалось достигать на любом известном типе бактерий.

Открытый в 2010 году новый вид Bacillus stratosphericus проживает в верхних слоях атмосферы при почти нулевой температуре; впервые эти бактерии были обнаружены на высоте в 41 км, где небо уже имеет чёрный цвет, а плотность атмосферы в сто раз ниже, чем у поверхности планеты. В опытах исследовательской группы из Ньюкаслского университета (Великобритания), которой руководил профессор Кит Скотт, в качестве рабочих лошадок БТЭ использовалось 75 видов различных бактерий, «выловленных» из эстуария реки Уэар, куда случайным ветровым потоком занесло некоторых обитателей стратосферы.

БТЭ с активной биопленкой из B. stratosphericus показали энергоотдачу в 200 ватт с одного кубометра против 105 ватт у ближайшего конкурента.

Gредставитель Bacillus stratosphericus выделен цветом. (Фото ACS Journal of Environmental Science & Technology/)

Показатели не очень впечатляют, но давайте вспомним, что топливом для БТЭ обычно служат органические останки и отходы человеческой жизнедеятельности. На таком фоне это весьма высокие результаты с вероятным выходом на практическое применение. Биокаталитическое окисление, служащее основным источником энергии для БТЭ, по интенсивности напрямую зависит от тех катализаторов, которые могут предложить участвующие в процессе бактерии.

Что интересно, речь идёт о первой попытке конструкторов БТЭ сознательно отобрать «чемпиона» из мира бактерий, который лучше всего выполнял бы задачу химического разложения органики.

С точки зрения биологии такие результаты выглядят несколько необычно. Дело в том, что в атмосфере условия радикально отличаются от «внутренностей» БТЭ. Другая температура и почти полное отсутствие органики на 40-километровой высоте мало напоминают условия переработки отходов органического происхождения. По мнению исследователей, ситуация связана в первую очередь с высокой интенсивностью «освоения» бактерией тех редких частичек органики, которые она может получить в привычной для неё стратосфере. Чтобы выжить, вид B. stratosphericus должен был научится максимально быстро окислять органику, когда та наконец добиралась до его представителей.

Работа была опубликована в издании ACS Journal of Environmental Science & Technology.

Подготовлено по материалам Ньюкаслского университета.

Компьюлента