Izziņas impulss

«Izziņas impulss» 8. sērija

Izziņas impulss

„Izziņas impulss” 10.sērija

«Izziņas impulss» 9. sērija

Baktēriju baterijas attīra ūdeni un ražo enerģiju. Skaidro pētniece Ilze Dimanta

Baktērijas, citi mikroorganismi vairumā gadījumu mūs vairāk biedē nekā iedrošina. Tomēr baktērijas var piespiest strādāt arī mums visiem labvēlīgi un izdevīgi. Latvijas Universitātes pētniece Ilze Dimanta no Cietvielu fizikas institūta patiešām prot panākt to, ka baktērijas aug mums visiem labvēlīgi un ražo enerģiju.

Sandra Kropa: Tev šodien līdzi ir arī kaut kāda kaste, kas, lai cik tas arī savādi neizklausītos, izskatās, ka ir baktēriju veidota baterija. Izstāsti, kas tas īsti ir!

Ilze Dimanta: Sveiki, prieks te būt! Mūsu pētnieku komanda strādā ar baktērijām, visādiem veidiem, kā izmantot baktērijas. Mēs esam bāzēti Cietvielu fizikas institūtā, kas mums palīdz nomērīt, cik gāzes ir saražots, un veikt inženieriskus risinājumus, lai varētu tās baktēriju baterijas uztaisīt.

Princips pavisam vienkāršs – vienā pusē ieliek dūņu ūdeni, kurā ir baktērijas un arī barības vielas, piemēram, pasmeļam to no Daugavas, tur jau ir viss, kas tām ir nepieciešams. Otrā pusē ir cits ūdens. Pa vidu ir protonu vadošais tiltiņš. Un to pašu principu mums nepieciešams sastādīt no diviem elektrodiem jeb diviem metāliņiem. Lētākajā variantā var izmantot arī aktivēto ogli.

Baktērijas piesaistās pie viena no elektrodiem, kur ir bezskābekļa vide. Un tās bezskābekļa vidē pārstrādā organiskās vielas, atbrīvo elektronus, elektroni ceļo uz otru pusi. Otrā pusē ir otrs elektrods – ir anods un katods – un tur, piesaistoties ar skābekli, principā notiek gan ūdens attīrīšana, gan arī ir slēgtā ķēde enerģijas ražošanai.

Var teikt - elektrību mums ražo šobrīd.

To pasaulē izmanto, piemēram, lai spīdētu bojas – nav nepieciešams braukt nomainīt akumulatoru, baterijas. Uzliek divus elektrodus, rodas potenciāla starpība, un nepārtraukti ir strāvas padeve uz to, kas ir nepieciešams.

Tad šobrīd šādas mēs varētu izvietot upēs, ezeros, vienalga, jūrās un tur, kur mums būtu tālu jābrauc mainīt, piemēram, kaut kādas baterijas?

O jā, tur, kur ir nepieciešamas tādas mazas strāvas. Ir zinātnieki Amerikā, kas arī ir uztaisījuši, piemēram, cilvēka ķermenī, ka var ielikt tādus mazus nanomateriāliņus, un tur no esošās floras to var darbināt un iegūt nelielas strāvas, piemēram, sirds stimulatoram, kam nemaz nevajag tik daudz. Bet

mūsu mērķis ir papētīt, kā attīrīt notekūdeņus un netīros ūdeņus, jo iegūsti divas lietas – gan attīri ūdeni, tas var būt pat līdz 80%, gan arī pie reizes iegūsti enerģiju.

Ja mēs iedomājamies, ka mums ir liela notekūdeņu attīrīšanas iekārta, tā pati prasa enerģiju, bet, ja mēs tur ieliktu šīs baktēriju baterijas, tad tās gan saražotu enerģiju, gan arī attīrītu ūdeni.

Vai mēs varam nomērīt, cik daudz šobrīd jau tās baktērijas ir saražojušas enerģiju, kamēr mēs runājam?

Nomērām! Tāpēc es paņēmu līdzi multimetru, lai ticat man, ka nav nekādas te tikai parunāšanas ar publikācijām. Re kur, voltmetrs šobrīd rāda 0,835 volti.

Tas ir daudz vai maz?

Tas ir daudz šādai mazai baterijai, jo es parasti varu dabūt 0,4-0,6 voltus, labākajā gadījumā ir 0,9, ko mēs esam dabūjuši arī šeit. Tās var saslēgt virknē, un tad var iegūt arī vairāk. Tas principā varētu darbināt mazu propellerīti vai gaismiņu.

Vai tas nozīmē, ka mums nākotnē katram varētu mājās būt vajadzīga sava baktēriju kultūra, lai mēs paši varētu nodrošināt sevi ar dažādiem rīkiem?

Mums pat nevajag baktēriju kultūru, mēs varam aiziet pasmelt no vietējā dīķīša, paņemt upē. Principā mums vajag savu baktēriju bateriju. Un mēs pat to varam uztaisīt paši.

Tātad, lai to paši uzsaistītu bez lieliem zinātniskiem ieguldījumiem, mums ir vajadzīga kaut vai aktivētā ogle, netīrs ūdens un kas vēl?

Trauciņi, agars, kas ir līdzīgs kā želatīns, un principā “YouTube” var pameklēt baktēriju bateriju – “microbial fuel cell” – un pats arī var to uztaisīt.

Arī ūdens attīrīšanu un kā dabūt lielākas strāvas ārā. Mēs gribam būvēt pēc iespējas lielāku,  saslēgt vairākas baterijas virknē un darbināt kaut ko iespaidīgāku. Tā kā es ceru, ka nākamreiz, kad mēs tiksimies, tad es varēšu parādīt jau kaut ko vairāk.

Lai veiksmīgi aug visas baktērijas un labas idejas, kā tālāk risināt mums droši vien samilzušo enerģijas problēmu pasaulē!

Tehnoloģijas un zinātne
Dzīve & Stils
Jaunākie
Interesanti