Электричество из отходов. Российские ученые разработали основу для биотопливных элементов
Ученые из Тульского государственного университета (ТулГУ) при участии коллег из Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) разработали биоаноды – основной компонент биологических топливных элементов (БТЭ), преобразовывающих энергию химических связей органических веществ в электричество с помощью микроорганизмов. Такие источники энергии не только вырабатывают электричество, но и способствуют утилизации отходов. Исследования были проведены при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, а также в рамках работы НОЦ «ТулаТЕХ», сообщает пресс-служба Минобрнауки.
БТЭ содержат биокатализатор — клетки микроорганизмов и их ферментные системы, которые способны утилизировать широкий круг веществ. В качестве топлива могут использоваться, например отходы спиртовых и бродильных производств. Основная сфера применения— альтернативная энергетика и источники малой генерации. Такие элементы питания могут быть полезны там, где централизованное электроснабжение недоступно, а также для зарядки мобильных телефонов и компьютеров, питания маломощных осветительных приборов частных домовладений. Как элемент биосенсора биоаноды также могут использоваться в рамках экологического мониторинга и оценки степени загрязненности окружающей среды, говорится в сообщении ведомства.
Учеными были разработаны биокомпозиты – материалы, в состав которых входит природный полимер хитозан, биокатализатор на основе субклеточных структур бактерий и углеродные нанотрубки. Такие материалы способны одновременно проводить электрический ток и обеспечивать сохранность и комфортные условия для функционирования биологических структур.
«Нам удалось достичь эффективных взаимодействий между биокаталитической частью и углеродными нанотрубками в матрице полимерных гидрогелей. Полученные результаты по разработке эффективных биоэлектрохимических систем еще раз доказывают важность и перспективность исследований на стыке биотехнологии, химии и нанотехнологии», — отметил руководитель направления, заведующий лабораторией экологической и медицинской биотехнологии ТулГУ Сергей Алферов.