Con una mossa che potrebbe migliorare il trattamento delle acque reflue, gli ingegneri hanno dato elettricità ai comuni batteri
Alcuni ricercatori hanno progettato i comuni batteri E. Coli per produrre elettricità da un’ampia gamma di fonti comuni, compresi i rifiuti. I risultati, presentati sulla rivista Joule, potrebbero rappresentare un vantaggio per il trattamento delle acque reflue e allo stesso tempo produrre energia.
Gli impianti tradizionali di trattamento delle acque reflue consumano una grande quantità di energia e producono circa il 3% delle emissioni di gas serra. L’uso di batteri per convertire le acque reflue in tecnologia elettrica potrebbe aiutare a ridurre tale impatto ambientale.
Batteri generano elettricità dalle acque reflue: la scoperta
Se un elettrodo viene immerso nell’acqua di scarico, i batteri iniziano automaticamente a svilupparsi su di esso: questi sono in grado di trasformare i composti organici presenti nell’acqua in elettricità. Questo processo purifica le acque reflue, che di per sé è un’applicazione utile. Inoltre, afferma, la scoperta ha “implicazioni significative per la bioelettronica. Ci consente di creare dispositivi elettronici alimentati da microbi viventi e le applicazioni sono quasi illimitate”.
“Poiché la nostra tecnologia si basa sull’Escherichia coli, un microbo comune, abbiamo la flessibilità di applicare questa tecnologia ovunque nel mondo, utilizzando un’ampia gamma di fonti di rifiuto”, afferma Ardemis Boghossian, professore presso l’Istituto di scienze e ingegneria chimica dell’Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) in Svizzera.
I batteri possono scomporre i composti organici contenenti carbonio in altri prodotti chimici. Gli scienziati hanno sfruttato questa capacità dei batteri per trasformare i rifiuti umani in carburante e, inoltre, per progettare tipi speciali di batteri in grado di digerire gli zuccheri per creare gli elementi costitutivi di carburanti, farmaci e materie plastiche come il nylon.
Alcuni microbi producono naturalmente elettricità anche quando consumano materiali organici. Ma possono farlo solo in presenza di determinate sostanze chimiche, afferma Boghossian. I ricercatori hanno cercato di sfruttare i batteri per produrre elettricità creando dispositivi simili a batterie chiamati celle a combustibile microbiche.
E. Coli comprende un ampio gruppo di diversi tipi di batteri. Alcuni sono innocui e vivono nell’intestino dell’uomo e degli animali, ma altri ceppi possono causare malattie se consumati solitamente attraverso il cibo. Gli E. Coli sono anche alcuni dei microbi più studiati al mondo.
A differenza degli altri microbi produttori di elettricità, l’E. Coli ingegnerizzato era in grado di generare elettricità scomponendo una serie di materiali organici e senza catalizzatori. Nei test sulle acque reflue che il team ha raccolto in un birrificio locale, i microbi esotici non sono riusciti a sopravvivere, mentre gli E. Coli ingegnerizzati sono riusciti a prosperare.
Le celle a combustibile esistenti si basano su batteri inefficienti nel produrre elettricità, o su batteri che possono produrre elettricità solo da una gamma limitata di fonti. L’aggiunta dei nuovi batteri ingegnerizzati potrebbe aumentare la produzione di elettricità.
