Вчені створили бактерію, яка виробляє потенційне джерело палива з сонячного світла, вуглекислого газу і води. Так звані «кіборги» генерують оцтову кислоту, — хімікат, який можна переробити в паливо і пластик.
Під час лабораторних експериментів бактерія виявилася набагато ефективнішою в поглинанні сонячного світла, ніж рослини. Роботу представили на зустрічі Американського хімічного співтовариства у Вашингтоні.
Дослідники намагалися штучно відтворити фотосинтез багато років. У природі зелений пігмент хлорофіл — основний елемент цього процесу. Завдяки сонячному світлу, він допомагає рослинам перетворювати вуглекислий газ і воду на кисень і глюкозу. Хоча це працює, вчені говорять, що процес ще неефективний. Така ж проблема більшої частини штучних систем, розроблених на даний момент.
Новий підхід має на меті поліпшити продуктивність, по суті, обладнавши бактерію сонячними панелями. Вивчивши стару літературу з мікробіології, дослідники зрозуміли, що деякі бактерії володіють природним захистом від кадмію, ртуті та свинцю, що дозволяє їм перетворювати важкі метали в неорганічні сульфіди. Результатом трансформації стають крихітні кристальні напівпровідники на поверхні мікроорганізму.
«Це просто соромно, ми пристосували природну здатність цих бактерій, на яких ніколи не дивилися з цього ракурсу», — говорить Келсі Сакімото з Гарвардського університету (США). «Ми вирощуємо бактерії і вводимо невелику кількість кадмію, а вони виробляють кристали сульфіду кадмію, які потім накопичуються поза їх тіл. Ростити їх треба в рідкому бульйоні і просто додавати невеликі аліквоти розчину кадмію, чекати пару днів, і з’являться ці фотосинтетичні організми».
Ці бактерії виробляють оцтову кислоту, по суті, оцет з CO2, води і світла. Їх продуктивність — близько 80 %, що в 4 рази вище рівня комерційних сонячних панелей і в 6 разів вище рівня хлорофілу.
Сакімото вірить, що ці бактерії мають переваги перед іншими методами виробництва зеленої енергії від біологічних джерел. Інші технології для штучного фотосинтезу вимагають дорогих твердих електродів. «Кіборги» ж потребують лише у величезних резервуарах рідини, які повинні знаходитися на Сонці — бактерії самовідтворюються і самовідновлюються, що робить технологію низьковідходною. Вона підійде для сільської місцевості або країн, що розвиваються.
Дослідницька робота була проведена в Каліфорнійському університеті в Берклі. Далі вчені будуть шукати більш нешкідливі світлопоглиначі, ніж сульфід кадмію.