Так называемые электрогенные бактерии могут успешно справиться сразу с несколькими задачами в космической одиссее: генерировать энергию, перерабатывать мусор, производить воду.
Необычные элементы питания из микробов уже не только созданы, но и успешно прошли испытания в космосе на аппарате «Фотон».
Существуют бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают электроны и протоны. С помощью технических приспособлений можно направлять эти частицы в нужном направлении. Микробная батарейка выглядит как цилиндр, наполненный серым веществом – активным илом.
Бактерии заселяются в цилиндр на питательную среду без присутствия кислорода, иначе бактерии не отдадут электроны. В процессе поглощения органики выделяются электроны, протоны и углекислый газ. Электроны направляются к аноду, затем, по электрической цепи, к катоду. В цепи возникает электрический ток. А протоны через мембрану проходят в катодную камеру. Остается только подсоединить к цепи прибор.
Мощность таких «топливных элементов» крайне мала, но их главное преимущество экономичность, долговечность, безопасность и высокий КПД. К примеру, КПД традиционных электростанций 40%, а микробных батареек 90-95%. Бактерии превращают органику в электроэнергию медленно, но эффективно.
Ученые работают над повышением продуктивности бактерий. Уже удалось создать штаммы, которые вырабатывают электроэнергии на 30-40% больше, чем «дикие» бактерии. Кроме того, тестирование на «Фотоне» показало, что в космосе микробы дают больше тока, чем на Земле.
Основным источником энергии космических аппаратов являются солнечные батареи, но при их неисправности или удалении от Солнца необходимо иметь альтернативный источник.
Помимо электричества, бактерии могут производить воду, перерабатывая органические отходы. Во время космических полетов проблема утилизации мусора так же важна, как и проблема питания, воды и энергии.
О способности бактерий вырабатывать энергию было известно давно, но сделать из них элемент питания – веяние последних лет.
Идеей заинтересовались и производители элементов питания для телефонов и часов. Ведь используя в этом качестве бактерии, можно существенно продлить работу батареи просто добавив сахарозы для питания микробов.
