Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Bio-ingenieur Derek Lovley (Universiteit van Massachusetts) ontdekte met zijn team dat zogenoemde nanowires van de bacterie Geobacter sulfurreducens kunnen worden gebruikt om elektriciteit uit waterdruppels in de lucht op te wekken.
Wat zijn nanowires?
“Geobacter breekt organisch materiaal af en produceert daarbij elektronen. Via de ‘snorkels’ die uit de bacterie steken, nanowires, worden deze elektronen ‘uitgeademd’. Dat kan richting mineralen zijn, maar ook richting andere microben die de elektronen gebruiken voor hun stofwisseling. De nanowires zijn zo’n 150 nanometer breed en enkele tientallen micrometers lang; dat is honderden malen langer dan de bacteriecel zelf.”
Lees ook:
Hoe wekken jullie met behulp van de nanowires stroom op?
“We maken een soort tosti: een dunne laag nanowires, geperst tussen twee gouden platen. Die gouden platen fungeren als elektroden; de een is positief, de ander negatief geladen. De bovenste plaat moet kleiner zijn dan de onderste. Daardoor worden de nanowires blootgesteld aan de lucht. Vervolgens beginnen de bacteriën elektronen af te geven en daarmee kunnen we voor zeker twintig uur stroom opwekken. Dat lukt in de woestijn, maar ook in het zeeklimaat van New Orleans. We noemen het apparaat Air-Gen.”
Hoe werkt het?
“We weten het niet precies, maar we denken dat het te maken heeft met vocht in de lucht. De nanowires stimuleren mogelijk het uiteenvallen van watermoleculen in de lucht in positief geladen waterstofatomen en negatief geladen zuurstofatomen. Dat creëert een spanning, waardoor de elektronen door de nanowires gaan stromen.
Wat kun je allemaal met de Air-Gen?
“Momenteel is de hoeveelheid opgewekte stroom net genoeg voor kleine elektronica en leds. Maar we denken dat we kunnen opschalen. Uiteindelijk zouden we er prima medische wearables mee kunnen aandrijven.”
Dit is een aan het woord-kader uit het artikel ‘Bacterie wordt stroomleveranciers’, te lezen in KIJK 12/2022. Deze editie ligt in de winkel vanaf 17 november tot en met 14 december.
Meer informatie:
- YouTube: How does a microbial fuel cell work?
- YouTube: Microbial Fuel cells introduction
- KIJK Magazine: Zilver boost efficiëntie bacteriële brandstofcellen
- Scientific American: Electricity-carrying bacteria lead to new applications – and new questions
- NASA: Could electricity-producing bacteria help power future space missions?
- MIDES: Microbial desalination for low energy drinking water
- YouTube: Microbial desalination for low energy drinking water
Beeld: Rizlan Bencheikh & Bruce Arey