Netipinis atradimas: mokslininkai išmokė grybus gaminti elektrą

Mielės ir baltojo puvinio grybai gali atlikti nedidelį, bet išradingą vaidmenį pereinant prie grybų gaminamos elektros energijos.

Ekologiškas sprendimas

Šveicarijos mokslininkai pranešė apie įspūdingą atradimą – grybai gali būti naudojami kaip baterijų pagrindas. 

Jų sukurta grybų baterija gaminama pasitelkiant pažangias technologijas – 3D spausdintuvus, į kurių spausdinimo dažus įmaišomos grybų ląstelės.

Šios baterijos turi svarbų privalumą – jos yra biologiškai skaidžios. Atlikusios savo funkciją, šios baterijos suyra iš vidaus, nekenkdamos aplinkai.

Šveircarų atradimas dar labiau išplečia grybų pritaikymo galimybes. Grybai jau naudojami kuriant tvarius drabužius, statybines medžiagas ir net mėsos alternatyvas.

Štai kaip Šveicarijos federalinėse medžiagų mokslo ir technologijų laboratorijose (EMPA) sukurta grybų baterija gamina elektros energiją:

Tai – pirmas toks pasiekimas

EMPA tyrėjai atskleidė, kad ši baterija yra mikrobinis kuro elementas. 

Mikroorganizmai, kaip ir visos gyvos būtybės, maistines medžiagas paverčia energija. Mikrobų kuro elementai naudojasi šia medžiagų apykaita ir dalį susidarančios energijos paverčia elektra.

„Pirmą kartą sujungę dviejų rūšių grybus sukūrėme veikiantį kuro elementą“, – sakė EMPA tyrėja Karolina Reyes.

Baterijos anodinėje (neigiamoje) pusėje naudojamas mielių grybas, kurio medžiagų apykaitos metu išsiskiria elektronai. Tuo tarpu katodinėje (teigiamoje) pusėje įdiegtas baltojo puvinio grybas, kuris gamina specialų fermentą, leidžiantį elektronus „sugauti“ ir perduoti už ląstelės ribų.

Šie grybai minta paprastaisiais cukrumis, kurie įmaišomi į akumuliatoriaus komponentus.

„Grybų baterijas galima išlaikyti išdžiovintas ir aktyvuoti jas tik tada, kai reikia – tereikia įpilti vandens ir maistinių medžiagų“, – aiškina K. Reyes.

Kaip gaminamos grybų baterijos?

Grybų baterija spausdinama 3D spausdintuvu, kad jos elektrodų struktūra būtų pritaikyta mikroorganizmams lengvai pasiekti maistines medžiagas. Grybų ląstelės įmaišomos tiesiai į spausdinimo rašalą.

„Rasti medžiagą, kurioje grybai gerai augtų, nėra paprasta. Be to, rašalas turi būti laidus elektrai, biologiškai skaidus ir nepažeisti ląstelių spausdinant“, – paaiškino Gustavas Nyströmas, EMPA Celiuliozės ir medienos medžiagų laboratorijos vadovas.

EMPA tyrėjams pavyko sukurti tinkamą celiuliozės pagrindo rašalą. Celiuliozė ne tik palaiko grybų augimą, bet ir tarnauja kaip papildoma maistinė medžiaga, padedanti baterijai natūraliai suirti po naudojimo.

Grybų baterijų ateitis

Grybų baterijos kol kas generuoja mažai elektros, todėl jų naudojimas išlieka ribotu.

Vis dėlto jų pakanka kelioms dienoms maitinti temperatūros jutiklį, pavyzdžiui, žemės ūkyje ar atokiuose tyrimų objektuose.

Pasak EMPA tyrėjų, grybai medžiagų moksle vis dar neištirti iki galo.

Dabar mokslininkai sieks sukurti galingesnes ir ilgaamžiškesnes baterijas bei tirs naujų grybų rūšių galimybes gaminti elektrą.