طريقة ثورية لتحويل الفضلات البشرية إلى كهرباء “نظيفة”!
تاريخ النشر: 12th, September 2023 GMT
سويسرا – 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”.
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: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: تولید الکهرباء
إقرأ أيضاً:
البرلمان الأرمني يقر مشروع قانون تأميم شبكات الكهرباء الملوكة لـ”كارابيتيان”
أرمينيا – أقر البرلمان الأرمني في القراءة الأولى مشروع قانون يسمح بتأميم شركة شبكات الكهرباء في أرمينيا، المملوكة لرجل الأعمال الروسي المعتقل صامويل كارابيتيان.
وصرح رئيس البرلمان، ألين سيمونيان، قائلا: “صوت 65 نائبا لصالح مشروع القانون، وصوت 30 ضده، وقد اتخذ القرار”.
وينص مشروع القانون على أن للدولة الأرمنية الحق في التدخل مؤقتا في عمل شركات الطاقة، والمطالبة ببيعها عند الضرورة في حال حدوث أي مخالفات. كما يمنح مشروع القانون الجديد الشركة المشغلة حق الشراء التفضيلي.
وتشهد أرمينيا تصعيدا جديدا في الأزمة السياسية الداخلية، حيث أعلنت السلطات عن إجراء تحقيقات واعتقالات طالت عددا من رجال الدين، بينهم شخصيات بارزة. وجاء ذلك بعد تصريحات لرئيس الوزراء نيكول باشينيان الذي اتهم ما وصفه بـ”تحالف رجال الدين الأوليغارشية” بالتخطيط لـ”انقلاب” ضد السلطة الشرعية.
من بين أبرز المعتقلين في هذه القضية رئيس حركة “النضال المقدس” المعارضة، الأسقف باغرات غالستانين، الذي كان من أبرز المنتقدين لسياسات باشينيان. ليتم بعدها توسيع نطاق الاعتقالات ليشمل رجل الأعمال البارز صامويل كارابتيان، رجل الأعمال الأرمني الروسي، الذي يرأس مجموعة “تاشير” الاقتصادية العملاقة. ويأتي اعتقال كارابيتيان، المعروف بدعمه العلني للكنيسة الأرمنية، في إطار موجة القمع المتصاعدة ضد الشخصيات المؤثرة المناهضة للحكومة.
وأعلن رئيس الوزراء الأرمني نيكول باشينيان في وقت سابق أن مشروع القانون الخاص بتأميم شركة شبكات الكهرباء الأرمنية التي تعود ملكيتها لكاربتيان قد تم إعداده وسيتم اعتماد التعديلات المناسبة خلال جلسة استثنائية للبرلمان، وأكد أن الحكومة ستتولى قريبا إدارة الشركة.
المصدر: نوفوستي
«وفر في البنزين».. خطوات تحويل السيارات للعمل بالغاز الطبيعي