Σπουδαία εφεύρεση: «Ζωντανές» μπαταρίες που φορτίζουν με νερό και ζάχαρη

Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο ACS Sustainable Chemistry & Engineering, αναφέρεται ότι επιστήμονες από την Ελβετία κατασκεύασαν μια πρωτοποριακή μπαταρία από ζωντανούς οργανισμούς. Η μπαταρία αυτή είναι πλήρως βιοδιασπώμενη και, αντί για ηλεκτρικό ρεύμα, φορτίζει μέσω θρεπτικών ουσιών και νερού, εισάγοντας μια εντελώς νέα προσέγγιση στην αποθήκευση ενέργειας.

Η τεχνολογία των Ελβετών ερευνητών αναμένεται να ανοίξει νέους δρόμους, καθώς η μπαταρία κατασκευάζεται σχεδόν εξολοκλήρου από φυσικά υλικά, κάτι που μειώνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα και τη χρήση τοξικών χημικών. Το βασικό συστατικό της είναι οι μύκητες Saccharomyces cerevisiae και Trametes pubescens, δύο είδη που είναι ήδη γνωστά για τη χρήση τους σε βιομηχανικές και βιοτεχνολογικές εφαρμογές.

Ηλεκτρόνια από ζάχαρη

Οπως διαβάζουμε στο bgr.com, στην άνοδο της μπαταρίας, οι μύκητες διασπούν σάκχαρα που υπάρχουν στο περιβάλλον τους και απελευθερώνουν ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια οδεύουν προς την κάθοδο, όπου τα υποδέχονται ένζυμα από τον Trametes pubescens, ολοκληρώνοντας το κύκλωμα και παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια. Η ίδια η κατασκευή της μπαταρίας βασίζεται σε βιοϋλικά, όπως κυτταρίνη και ανθρακούχα στοιχεία, σε συνδυασμό με ζωντανά κύτταρα μυκήτων.

Ενεργοποίηση με νερό

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μύκητες δεν προστίθενται απλώς στο τέλος, αλλά καλλιεργούνται μέσα στη δομή της μπαταρίας. Εκεί βρίσκονται ήδη θρεπτικές ουσίες, οι οποίες επιτρέπουν την ανάπτυξή τους σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Η διαδικασία αυτή απαιτεί μερικές εβδομάδες έως ότου η μπαταρία γίνει πλήρως λειτουργική, αλλά το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό: μία μπαταρία παράγει 300 έως 600 millivolts και μπορεί να λειτουργήσει συνεχόμενα για αρκετές ημέρες.

Με τη σύνδεση τεσσάρων τέτοιων βιολογικών μπαταριών, είναι δυνατόν να τροφοδοτηθούν μικρές ηλεκτρονικές συσκευές, όπως αισθητήρες περιβάλλοντος, για διάστημα έως και 65 ωρών. Αυτή η απόδοση, αν και περιορισμένη συγκριτικά με συμβατικές τεχνολογίες, είναι απολύτως ικανοποιητική για εφαρμογές που δεν απαιτούν υψηλή ισχύ, αλλά σταθερή και οικολογική παροχή ενέργειας.

Το μέλλον της ενέργειας

Ένα ακόμα σημαντικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι η δυνατότητα αποθήκευσης των μπαταριών σε ξηρή μορφή. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να μεταφερθούν εύκολα και να αποθηκευτούν για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να υποβαθμιστούν. Η ενεργοποίησή τους γίνεται απλά με την προσθήκη νερού, γεγονός που τις καθιστά ιδανικές για χρήση σε απομακρυσμένες περιοχές, σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης ή ακόμα και για γεωργικές εφαρμογές όπου η πρόσβαση σε πηγές ενέργειας είναι περιορισμένη.

Στα μελλοντικά πλάνα των ερευνητών περιλαμβάνεται η μελέτη διαφόρων τύπων μυκήτων, με στόχο την ανάπτυξη ισχυρότερων βιολογικών μπαταριών, με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση. Η έρευνα αυτή εντάσσεται σε ένα ευρύτερο ρεύμα επιστημονικής προσπάθειας για τη δημιουργία «ζωντανών» τεχνολογιών, που συνεργάζονται με τους φυσικούς βιολογικούς κύκλους αντί να τους αντιμάχονται.