zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Mikroorganismy jako zdroj energie - fantasmagorie nebo vědecká realita?

24.02.2019
Energie
Mikroorganismy jako zdroj energie - fantasmagorie  nebo vědecká realita?

Australský vynálezce David Thompson shání po celém světě investory pro svou novou technologii. Jmenuje se POET, ale s poezií nemá nic společného. Thompsonův reaktor by měl zpracovávat 20 tun plastového odpadu týdně a ještě u toho vyrábět energii.

Podobných zpráv se v poslední době objevuje stále více. Mají dva společné jmenovatele. Informují o technologiích, které vyrábějí energii pomocí mikroorganismů, a na první pohled vypadají spíš jako vědecká fantasie, než jako reálný příspěvek k ukojení energetického hladu lidstva.

Thompson má zatím jen výsledky testů, které potvrzují, že jeho mikrobi opravdu dovedou rozkládat některé plasty na biomasu použitelnou jako hnojivo a zároveň jako zdroj metanu, který lze přeměnit na teplo nebo elektřinu.

Vědci z Pensylvánské státní univerzity v USA jsou o něco dál. Prokázali a ověřili, že některé druhy bakterií jsou schopné produkovat elektřinu přímo. Tento poznatek může mít obrovský globální dopad. Využití mikrobiálních palivových článků (MFC z angl. Microbial Fuel Cell) by například přeměnilo energeticky náročné čištění odpadních vod na proces vyrábějící elektřinu.

V PennState zkoušejí MFC i při zpracování kukuřičných listů a stonků. Ty jsou třetím největším zdrojem pevného odpadu v USA. Na polích jich ročně zůstane 250 milionů tun, z toho 90 % bez dalšího využití. Ověřený je i způsob, jak by MFC mohly vyrábět elektřinu z mořských sedimentů.

MFC vynikají vysokou účinností, na elektřinu se promění veškerá dostupná energie obsažená v biomase. Horší je to s výkonem. Z jednoho čtverečního metru aktivního povrchu článku lze získat přibližně jeden watt při napětí půl voltu. Kolonie bakterií ale mohou růst na materiálech s velkým vnitřním povrchem, takže rozměry článku budou nakonec poměrně malé.

Z energetického hlediska zajímavé jsou i některé druhy sinic a řas, které dovedou z vody produkovat vodík. Problém je, že jej většinou hned spotřebují, což by se ale dalo vyřešit genetickou úpravou těchto mikroorganismů.

Poměrně slibně vyznívá také proces, při kterém bakterie vyrábějí ve fermentačním reaktoru z potravinových zbytků velké množství látky zvané kaproát. Z toho lze další úpravou vyrábět řadu produktů na bázi oleje, jež by mohly sloužit jako palivo do vozidel.

Další oblastí spojenou s energetikou, kde by mohly najít bakterie významné použití, je snižování obsahu CO2 v atmosféře. Vědci z Washingtonské univerzity upravili bakterii Rhodopseudomonas palustris tak, že ze vzdušného CO2 dokáže vyrábět metan a vodík, které lze také přeměnit na elektřinu. Výhodou je i to, že tato bio reakce probíhá při běžné teplotě, což snižuje její energetickou náročnost.

Nezdá se, že tyto a další podobné technologie umožní lidstvu nazítří odstavit všechny uhelné i jaderné elektrárny. Systémy založené na práci mikrobů budou asi ještě dlouho představovat ,,jen" alternativní zdroj elektrické energie či paliva. Už dnes by se ale daly efektivně použít třeba v lokálních energetických systémech. A kdoví, co přinese budoucnost. Historie vědy je ostatně plná objevů, které původně vypadaly jako bláznivý nápad.

https://www.mpo-efekt.cz/dokument/01.pdf

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/jctb.1937

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ra/c8ra01711e#!divAbstract

https://www.scientificamerican.com/article/engineered-bacterium-turns-carbon-dioxide-into-methane-fuel/

https://www.researchgate.net/publication/26790838_Bioaugmentation_for_Electricity_Generation_from_Corn_Stover_Biomass_Using_Microbial_Fuel_Cells

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2605648/

https://fas.org/irp/agency/dod/jason/micro.pdf

https://arpa-e.energy.gov/?q=slick-sheet-project/liquid-fuel-heat-loving-microorganisms

https://www.energy.gov/sites/prod/files/2015/04/f21/biochemical_conversion_guarnieri_0130.pdf

https://www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080710094033.htm

https://www.researchgate.net/publication/264011875_A_Study_on_Electricity_Generation_of_Marine_Sediment_Cells

http://science.sciencemag.org/content/295/5554/483

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5894149/

https://www.huffingtonpost.ca/jason-tetro/biofuel-microbes-food-waste_a_23416592/?guccounter=1&guce_referrer_us=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_cs=FkBKhVLC6TGegEGNUoiaYA

https://www.plasticsnews.com/article/20180419/NEWS/180419880/scientist-seeks-investment-to-convert-plastics-to-biogas

https://sites.psu.edu/micro

https://www.engr.psu.edu/ce/enve/logan/bioenergy/research_mfc.htm

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí