Mikrobe magt

Efterlad organiske sedimenter på havbunden i 80 millioner år, og de kan blive til råolie. Men nogle mikrobiologer og geobiologer er ikke villige til at vente så længe med at udnytte sedimenternes latente energi. De er ved at udvikle en simpel, billig brændselscelle - kun to skiveformede elektroder og et forbindelseskredsløb - der genererer elektricitet, når de plantes i havbunden. Havbunden udgør et færdiglavet batteri, siger Leonard Tender fra Naval Research Laboratory, som opfandt enheden sammen med Clare Reimers fra Oregon State University.

Det marine sediment langs kontinentale kyster er omkring to procent organisk kulstof, hovedsagelig fra dødt plankton. Mikrober indtager og oxiderer kulstoffet og overfører afklippede elektroner til kemikalier i sedimentet. Overførslen skaber en spænding mellem havbunden og det overliggende havvand, en potentialforskel, der genererer en strøm, når en elektrode placeret i møget forbindes med en anden over den. Sådanne enheder, der er testet ud for New Jersey og Oregons kyster, har genereret konstant lav-niveau strøm i ni måneder ad gangen. Alt tyder på, at de ville have kørt for evigt, siger Tender.

Denne historie var en del af vores decembernummer 2002

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Et uventet fund var, at meget af kraften kommer fra den biologiske aktivitet af bakterier, kaldet Geobacter, der koloniserer elektroderne. Disse bakterier overfører elektroner direkte til den begravede elektrode i stedet for det omgivende sediment, ifølge nylige undersøgelser af Derek Lovley, en mikrobiolog ved University of Massachusetts, Amherst.

Brændselscellerne kan nu generere omkring en watt elektricitet - nok til at drive oceanografiske instrumenter såsom temperatursensorer. Det effektniveau er bemærkelsesværdigt, siger mikrobiolog Greg Zeikus fra Michigan State University, som arbejder på lignende mikrobielle brændselsceller til at generere elektricitet fra kommunalt spildevand. Det er det mål, vi alle ønsker at nå. At forsyne militære overvågningsenheder er en mulig anvendelse. Oprydning af havneforurening er en anden, fordi, siger Tender, brændselscellerne fremskynder den mikrobielle nedbrydning af organiske toksiner.

Tender spekulerer i, at havvandsbrændselsceller endda kunne bidrage med ren, rigelig energi til landets elnet. Placering af hundredvis af enheder over aflejringer af frossen metan fundet i nogle kystnære havbundsedimenter burde i teorien give store elektriske strømme. Lige nu er vi på én-watt-niveauet, siger Tender. Men der er ingen grund til, at noget af dette ikke kan skaleres op til megawatt-regionen i det rigtige miljø.

skjule