Швајцарски истражувачи први комбинираа два вида габи чиј метаболизам меѓусебно се надополнува
Од јадливи габи до мувлосани габи, од едноклеточни организми до најголемиот организам на Земјата, од предизвикувачи на болести до извори на моќни лекови и супстанции, габите се постојан извор на фасцинација и истражување. Сега, истражувачите од Швајцарскиот федерален лабораториум за наука и технологија на материјалите (EMPA) открија уште една способност на габите: создавање електрична енергија. Од лабораторијата за целулоза и материјали од дрво ни пристигнува функционална габична батерија.
Габи од печатач
Живите клетки не произведуваат многу електрична енергија, но доволно за неколку дена да напојуваат сензори за температура какви што обично се користат во земјоделството или за истражување на околината. Најголемата предност на габичните батерии е што се целосно нетоксични и, покрај тоа, се биолошки разградливи.
Строго земено, ова не е класична батерија, туку таканаречена микробна горивна ќелија. Како и сите живи организми, микроорганизмите ги претвораат хранливите материи во енергија. Микробните горивни ќелии го користат овој метаболизам и дел од енергијата ја претвораат во електрична енергија, а досега најчесто се напојуваа со бактерии.
За да создадат функционална горивна ќелија, швајцарските истражувачи први комбинираа два вида габи чиј метаболизам се надополнува: на страната на анодата се наоѓа квасна габа чиј метаболизам ослободува електрони, додека катодата ја колонизира габа на бело гниење. Таа произведува посебен ензим што овозможува заробување на електроните и нивно изведување од ќелијата.
Габите не се „вградени“ во батеријата, туку се дел од ќелијата уште од самиот почеток. Компонентите на габичната батерија се произведени со помош на 3D печатење, што овозможува структурата на електродата да биде така дизајнирана што микроорганизмите лесно ќе пристапуваат до хранливите материи. За да се постигне тоа, клетките на габите се мешаат во печатарско мастило на база на целулоза, кое е лесно за печатење, не ги уништува клетките, а истовремено е електрично проводливо и целосно биолошки разградливо.
Микробиологија и електротехника
Клетките на габите можат да ја користат целулозата како хранлива материја и така да помогнат во разградувањето на батеријата по нејзината употреба. Меѓутоа, нивниот главен извор на хранливи материи се едноставни шеќери што се додаваат во батериските ќелии. Габичните батерии можат да се исушат и потоа повторно да се активираат со едноставно додавање на вода и хранливи материи.
Овој интердисциплинарен проект, претставен во списанието Sustainable Chemistry & Engineering, обедини микробиологија, наука за материјали и електротехника. Истражувачите сега сакаат да отидат чекор понатаму: планираат да ја зајакнат габичната батерија и да го продолжат нејзиниот работен век, истовремено истражувајќи можности за користење на други видови габи што би можеле да бидат соодветни за производство на електрична енергија.