Geleceğin Enerji Kaynağı Bakteriler Olabilir
Son yıllarda araştırmacılar, bakterilerin metabolizmaları aracılığıyla üretebilecekleri elektrik akımını yakalamaya çalışmışlardır. Yine de bu zamana dek, bakterilerden alıcı bir elektroda aktarılan akım hayli etkisiz idi. Şimdi ise, Lund Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bakterilerden daha fazla elektrik akımı elde etmeyi başarmışlardır.
Toplumun en büyük mücadelelerinden birisi, sürekli ve yenilenebilir enerji ihtiyacını karşılamaktır. Bakteriler gibi potansiyel bir enerji kaynağına olan ilgi giderek büyümektedir. İsveç’te bulunan Lund Üniversitesi’ndeki Kimya bölümü profesörü Lo Gorton, “Bakteriden elektronlar topladık ve bir elektroda transfer ettik. Bu durum adeta bakteriler beslenir iken gerçek zamanlı olarak onlardan elektrik akımı elde etmemizi sağladı. Araştırma, bakterilerde hücre dışı elektron transferi anlayışımız için bir dönüm noktası niteliğindedir,” diye açıklamıştır.
Hücre dışı elektron transferi, bakterilerin, kendi hücrelerinin dışında ürettiği elektrik akımı olarak bilinmektedir. Enerjiyi elde etmenin zorluğu, elektronları daha etkili bir şekilde kazanmak için bakterinin kalın hücre duvarından geçebilecek bir molekül üretmeye dayanmaktadır. Bu çalışmada araştırmacılar, redoks polimeri olarak bilinen yapay bir molekül oluşturmuşlardır. Çalışma, hayvanların ve insanların sindirim sisteminde yaşamını sürdüren bir bakteri olan Enterococcus faecalis üzerinden yürütülmüştür.
Araştırmanın sonuçları sadece gelecekteki potansiyel bakteriyel elektrik enerjisi için değil, bakterilerin çevreleri ile nasıl iletişimde olduğu anlayışını da geliştirebilecek değere sahiptir. Büyük olasılıkla bakteriler hem diğer bakterilerle hem de moleküller ile iletişim kurmak için hücre dışı elektron transferini kullanmaktadırlar. Lo Gorton, “Elektron transferi, sindirim sistemimizdeki bakterilerin, çeşitli moleküllerle ve birbirleri ile nasıl iletişim kurduğu konusunda ve geniş bir perspektifte doğal fonksiyonlarının nasıl gerçekleştiği hakkında büyük bir öneme sahip olabilir. Bugün, birçok jeolojik sürecin bakteriler tarafından gerçekleştiği düşünülmektedir,” demiştir.
Bakterilerin fonksiyonlarını ve iletişim şekillerini anlamak birçok bağlamda değerlidir. Örneğin, mikrobiyal biyolojik yakıt hücreleri olarak da bilinen bakteriler ve diğer mikroorganizmalar biyolojik yakıt üretmek için kullanılabilmektedirler. Enerji konusunda özellikle ilgi çekici olanlar fotosentetik bakterilerdir. Eğer bu bakteriler bir elektroda bağlanır ise, ışığa maruz kaldıklarında elektrik enerjisi üretebileceklerdir. Lo Gorton ve meslektaşları önceki çalışmalarında bunu kanıtlamışlardır.
Bakteriler hakkında edinilecek daha derin bilgiler, örnek olarak, onları potansiyel su arıtımı için, sentezlenmesi zor molekülleri üretmek için ya da karbon dioksiti daha elverişli bir forma dönüştürmek için kullanmak adına önemlidir.
Makaleyi görüntülemek için “Doğanın Ardından: Gram-Pozitif Bakteriyel Hücreler İçin Doğadan İlham Alarak Arabulma Stratejisi” burayı tıklayın.
Kaynak: phys.org
