به گزارش مشرق به نقل از نیواطلس، سلول‌های سوختی میکروبی فناوری جدید و نویدبخشی برای تولید برق به شمار می‌روند، اما تاکنون به دلیل کارایی پایین‌شان خیلی مورد استقبال قرار نگرفته‌اند. اکنون، محققان دانشگاه UCLA راهی پیدا کرده‌اند که با تغذیه باکتری با نقره، رسانایی بیشتری در آن‌ها ایجاد کرده و تولید انرژی را با این روش افزایش دهند.

برخی از باکتری‌ها از طریق فرآیندهای متابولیک معمول خود الکترون تولید می‌کنند و سلول‌های سوختی میکروبی از این توانمندی برای تولید برق استفاده می‌کنند. با تکثیر این باکتری‌ها روی فیلم‌هایی روی سطح الکترود قرار می‌گیرند و تغذیه آن‌ها با ترکیبات آلی، دستگاهی خواهید داشت که در حالی که به پاکسازی فاضلاب کمک می‌کند، می‌تواند برق تولید کند. در واقع این اتفاقی است که در شرایط ایده‌آل قرار است رخ دهد، اما هنوز تا این لحظه این روش تولید برق نتایج قابل قبولی از خود نشان نداده است.

به همین خاطر برای مطالعه جدید، تیم محققان دانشگاه کالیفرنیا-لس‌آنجلس، به دنبال راهکاری برای افزایش میزان تولید برق بودند. محققان با باکتری به نام شوانلا اونیدنسیس (Shewanella oneidensis)، یک میکروب سلول سوختی مناسب که در محیط‌های کم اکسیژن رشد می‌کند، کار خود را شروع کردند. در این تحقیقات مشخص شد که کارآیی تولید برق در این باکتری‌ها توسط غشای باکتری محدود می‌شود، زیرا الکترون‌ها به سختی می‌توانند از غشا خارج شوند؛ بنابراین محققان سع کردند با کاشت سیم‌های انتقال در داخل باکتری، این مشکل را حل کنند. این تیم شوانلا را روی الکترودهای ساخته شده از اکسید گرافن که با یون‌های نقره پوشانده شده بود تکثیر دادند. باکتری‌ها این یون‌ها را به نانوذرات تبدیل می‌کنند که بتوانند در سلول‌شان از آن بهره‌برداری کنند و به فرار الکترون‌های بیشتر به خارج از غشای آن‌ها کمک کند.

شیانگ فنگ دوان، پژوهشگر اصلی این تحقیق در این رابطه توضیح می‌دهد: «افزودن نانوذرات نقره به باکتری‌ها مانند ایجاد یک خط تولید سریع اختصاصی برای الکترون‌ها است که به ما امکان می‌دهد الکترون‌های بیشتری را با سرعت بیشتری استخراج کنیم.»

این تیم تحقیقاتی مدعی است که با ایجاد این تغییرات، اکنون باکتری‌ها ۸۱ درصد از الکترون‌های تولیدی‌شان را به الکترودها منتقل می‌کنند. به این ترتیب در این سلول‌های سوختی در هر سانتی‌متر مربع حدود ۰.۶۶ میلی‌وات برق تولید می‌شود، که به گفته محققان بالاترین چگالی قدرت برای یک پیل سوختی میکروبی با فاصله بسیار زیاد است. این پیشرفت می‌تواند به سلول‌های سوختی میکروبی برای استفاده در دنیای واقعی کمک کند.

نتایج حاصل از این تحقیق در مجله علمی Science منتشر شده است.