Generowanie prądu przez błony biologiczne
Błony EAB mogą znaleźć zastosowanie w bioczujnikach i mikrobiologicznych ogniwach paliwowych. Taka błona to w uproszczeniu warstwa mikroorganizmów zdolnych dostarczać elektrony stanowiące prąd elektryczny, ale sam mechanizm przenoszenia elektronów nadal nie jest dokładnie znany. Za cel finansowanego ze środków UE projektu "Electroactive biofilms for microbial fuel cells and biosensors" (EA-BIOFILMS) przyjęto poszerzenie wiedzy w tej dziedzinie z myślą o opracowaniu praktycznych technologii wykorzystujących EAB. Badacze przyjrzeli się modelowym mikroorganizmom redukującym metal, przede wszystkim bakteriom z rodzajów Shewanella i Geobacter. Oba rodzaje bakterii mają w błonach zewnętrznych struktury umożliwiające bezpośrednie przenoszenie elektronów między bakterią a elektrodą. Rozwinięto też pierwszą spektroelektrochemiczną metodę charakteryzowania błon EAB in vivo, stosując ją z powodzeniem do błon biologicznych Geobacter. Metoda umożliwia szybkie zbieranie dużych ilości informacji przy minimalizacji obróbki wstępnej i niszczenia błony. W przypadku bakterii Shewanella badacze stwierdzili, że w młodych błonach elektrony są przekazywane pośrednio (co daje większy prąd), ale wraz ze starzeniem się błony proces ten staje się przede wszystkim bezpośredni. Przekazywanie elektronów jest też zwykle bardzo szybkie w cienkich błonach. Wiedza uzyskana podczas projektu pozwoli ustalić metody optymalizacji wydajności elektroaktywnych błon biologicznych, a tym samym ułatwi zwiększanie skali urządzeń wykorzystujących takie błony z myślą o zastosowaniach przemysłowych. Zebrane dane znajdą też zastosowanie przy projektowaniu ogniw paliwowych do odzysku energii z wód ściekowych oraz bioczujników do monitorowania wód odpływowych.
Słowa kluczowe
Przenoszenie elektronów, elektroaktywne błony biologiczne, bioczujniki, mikrobiologiczne ogniwa paliwowe, mikroorganizmy redukujące metale
