طريقة ثورية لتحويل الفضلات البشرية إلى كهرباء "نظيفة"!
تاريخ النشر: 11th, September 2023 GMT
تمكّن مهندسو إلكترونيات حيوية من إنتاج سلالة من بكتيريا الإشريكية القولونية القاتلة التي يمكنها توليد الكهرباء مع ازدهار الميكروب في مياه الصرف الصحي الخام.
وتعرف الإشريكية القولونية بأنها مجموعة واسعة ومتنوعة من البكتيريا الموجودة في أمعاء الإنسان والحيوان، وكذلك في الطبيعة، حيث تتغذى على المواد العضوية المتحللة.
ومن المتوقع أن يُحدث هذا الاختراق ثورة في جهود الطاقة المستدامة، ويمكن أن يحوّل ما يزيد عن 640 مليار رطل من الفضلات البشرية المنتجة كل عام، إلى منجم ذهب حقيقي لشركات المرافق.
وغالبا ما يتم توليد الكهرباء من تدفق المياه عبر توربينات، كما هو الحال مع السدود الكهرومائية، أو البخار الساخن المتدفق عبر توربينات، كما يحدث مع الطاقة النووية وبعض محطات الفحم والغاز الطبيعي.
لكن هذه الطريقة الجديدة، التي تغمس قطبين كهربائيين في تيار من المياه الملوثة، تستخدم نسخة جديدة ذات طاقة زائدة من النشاط الكهروكيميائي المعتاد لبكتيريا الإشريكية القولونية، لتوليد تيار كهربائي من مياه الصرف الصحي إلى الأسلاك.
وأفاد الباحثون أن بكتيريا الإشريكية القولونية المُعدلة بيولوجيا كانت أفضل بثلاث مرات في توليد تيار كهربائي من البكتيريا التقليدية.
وعلى عكس الطرق السابقة، يمكن لهذه السلالة الجديدة إنتاج الكهرباء من خلال هضم أو استقلاب مجموعة متنوعة من المواد العضوية، وليس فقط البراز البشري.
ويمكن لهذا الابتكار أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي أدت إلى ارتفاع درجة حرارة المناخ بسبب توليد الكهرباء من حرق النفط والفحم والغاز الطبيعي.
وقالت أرديميس بوغوسيان، أستاذة الهندسة الكيميائية في كلية الفنون التطبيقية الفيدرالية في لوزان (EPFL): "على الرغم من وجود ميكروبات غريبة تنتج الكهرباء بشكل طبيعي، إلا أنها لا تستطيع القيام بذلك إلا في وجود مواد كيميائية محددة".
إقرأ المزيد
واستخدمت بوغوسيان وفريقها عملية تُعرف باسم نقل الإلكترون خارج الخلية (EET) لهندسة البكتيريا بهدف جعلها ميكروبات كهربائية عالية الكفاءة.
وأدى إنشاء مسار EET الكامل هذا داخل الإشريكية القولونية، إلى بكتيريا تنتج التيار الكهربائي بمعدل 3 أضعاف إنتاج الاستراتيجيات التقليدية للبكتيريا الكهربائية الحيوية.
وتحقق ذلك من خلال دمج مكونات من نوع من البكتيريا المشهورة بتوليد الكهرباء، Shewanella oneidensis MR-1، مع بكتيريا الإشريكية القولونية.
وكانت النتيجة ميكروبا بمسار كهربائي يمتد على الأغشية الداخلية والخارجية لكل كائن حي وحيد الخلية، ما يؤدي إلى توسيع إنتاجه الكهربائي.
وأثبتت سلالة الإشريكية القولونية الجديدة قدرتها على إنتاج الكهرباء مع استقلاب مجموعة متنوعة من الركائز العضوية.
وتقول بوغوسيان: "لم تكن الميكروبات الكهربائية الغريبة قادرة حتى على البقاء على قيد الحياة، في حين كانت البكتيريا الكهربائية المهندسة بيولوجيا قادرة على الازدهار بشكل كبير عن طريق تغذية الفضلات".
وقال فريق EPFL إن الآثار المترتبة على دراستهم تمتد إلى ما هو أبعد من معالجة النفايات. كما يعتقدون أن البكتيريا القولونية المهندسة يمكن أن تساعد في تشغيل خلايا الوقود الميكروبية وتشغيل أجهزة الاستشعار الحيوية الخاصة.
نشرت نتائج البحث في مجلة Joule العلمية الخاضعة لمراجعة النظراء.
المصدر: ديلي ميل
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا الطاقة الكهربائية بحوث تولید الکهرباء
إقرأ أيضاً:
رغم الضغوط..كونسيساو يقود ميلان لاكتساح الإنتر بثلاثية نظيفة
في مشهد درامي يعكس قوة الشخصية والثقة، قاد المدرب البرتغالي سيرجيو كونسيساو فريق ميلان لتحقيق فوز كبير على غريمه إنتر ميلان بثلاثية نظيفة في ديربي نصف نهائي كأس إيطاليا، ليحجز بطاقة العبور إلى النهائي ويضع نفسه في موقع الرد المثالي على الشكوك التي أُثيرت حول مستقبله.
اقرأ ايضاًكونسيساو، الذي تولى مهمة تدريب ميلان منتصف الموسم الجاري، بدأ مشواره بمباراتين ناريتين أمام يوفنتوس وإنتر، ونجح في الفوز بهما، قبل أن يقود الفريق لتحقيق لقب السوبر الإيطالي.
ورغم هذا الانطلاقة المميزة، تعرض المدرب لانتقادات بعد تراجع نتائج الفريق مؤخرًا، حيث خسر 5 مباريات من آخر 10، ما فتح باب الحديث عن احتمالية إقالته.
تصريح قوي قبل مواجهة الحسمقبل أيام فقط من مواجهة الديربي، خرج كونسيساو بتصريح حمل الكثير من الصراحة والمرارة، حيث قال:
"منذ وصولي فزت بكأس السوبر، لكنهم بدأوا الحديث عن المدرب القادم. هناك قلة احترام يومية لشخصي. بيئة ميلان أصبحت سلبية، لكن هذا الضغط يمنحني طموحًا أكبر."
رد في الميدانولم يتأخر الرد كثيرًا، فجاء في ملعب المباراة، حيث ظهر ميلان بصورة قوية ومتماسكة، وحقق فوزًا كبيرًا على إنتر بثلاثة أهداف دون رد، ليحجز مكانه في نهائي كأس إيطاليا، ويُعيد الأمل إلى جماهيره في موسم كان يبدو معقدًا قبل أسابيع قليلة.
موسم قد ينتهي بإنجاز مزدوجبفوزه في السوبر وتأهله لنهائي الكأس، بات كونسيساو على بُعد خطوة من إنهاء الموسم ببطولتين، وهو ما يعزز موقفه ويؤكد قدرته على قيادة الفريق فنيًا وذهنيًا في الظروف الصعبة.
© 2000 - 2025 البوابة (www.albawaba.com)
محرر ومترجم في موقع "البوابة الإخباري" منذ عام 2018، مختص بنقل وتغطية أهم الأحداث والأخبار في الساحة الرياضية، سواء العالمية أو العربية، وأركز على تقديم محتوى يلبي اهتمامات عشاق كرة القدم في كل مكان، مثل مواعيد المباريات، التشكيلات المتوقعة، التحليلات، وأخبار سوق الانتقالات والكواليس.
Sports Editor and Translator with "Al-Bawaba News" since 2018. specialize in covering and delivering the most...
الأحدثترنداشترك في النشرة الإخبارية لدينا للحصول على تحديثات حصرية والمحتوى المحسن
اشترك الآن
تصادم 3 سيارات ودراجة نارية على الطريق الدائري بالرماية