Bacterii electrice

          O experienta care m-a fascinat în clasa a VII-a, la prima întâlnire cu Fizica, a fost aceea cu cartoful furnizor de curent electric: strapuns de doua lamele si legate lamelele într-un circuit electric, un microcurent se formeaza, usor detectat daca..

          O experienta care m-a fascinat în clasa a VII-a, la prima întâlnire cu Fizica, a fost aceea cu cartoful furnizor de curent electric: strapuns de doua lamele si legate lamelele într-un circuit electric, un microcurent se formeaza, usor detectat daca… pui limba si simti, ca la bateriile obisnuite, gustul de acru-coclit, semn sigur al succesului lui Volta si Edison în a ne fi zvârlit în lumea electrica în care traim. Curentii bio, stim bine, exista – n-am sa le spun biocurenti, asta-i cu totul altceva, experienta lui Galvani, cu sarmana broasca martirizata si ceea ce stim ca circula prin propriile noastre celule înseamna un fenomen mult mai complex si mai misterios. Iar acesti curenti bio, mici, mici de tot, sunt obtinuti de cercetatori, exploatând coloniile de bacterii, în scopul nobil de a crea acumulatoare bio, simple, ecologice si ieftine, dincolo de orice imaginatie.
          Aceste pile bio pot revolutiona productia de energii „moi”, mici, de care însa avem nevoie în pletoria de aparate cosmice care ne înconjoara. Desigur, s-ar putea folosi drept „combustibil” de baza hidrogenul, metanul sau metanolul – dar pilele ar fi scumpe, caci este nevoie de catalizatori de platina pentru a amplifica reactiile chimice iar platina, stim bine, este scumpa. Sa înlocuim platina cu bacterii ieftine (de fapt, gratuite!) spun cercetatorii – si câtiva microamperi, ba chiar, câtiva miliamperi, scoatem noi pe circuite…
          Cele mai bune rezultate le-a obtinut, pâna acum, chimistul german Uwe Schroder, de la Universitatea Greifswald: un record mondial de 1,5 mA/cm2 (miliamperi pe centimetrul patrat de electrod). Dr. Schroder a domesticit-o pe una dintre cele mai cunoscute bacterii, Escherichia coli, un fel de bastonas microscopic care traieste, de preferinta, în intestinele noastre. „Solutia bio” pentru pile înseamna ca faptura de care va vorbesc, hranita cu, sa zicem, zahar – dar si cu… zoaie din sistemul de canalizare – digera hrana oferita (îmi imaginez un fel de sarpe bio microscopic, care îsi digera prada!) – si acumuleaza astfel energie, sub forma unui stoc de electroni, peste cei pe care îi are în mod natural si de care, nu-i asa, trebuie sa scape. Ceea ce si face, folosind oxigenul din aer. Combinat cu protonul H+, generat de materia organica folosita ca hrana, va avea ca rezultat apa – dar electronii au fost „obligati” sa voiajeze printr-un circuit electric, pâna a fi neutralizati, ceea ce înseamna… lucru mecanic. Acumulatorul în sine are doua compartimente: primul este ocupat de colonia de Escherichia coli, ferite de aer si… posesoare de electroni, aflati, cum spuneam, în supranumerar; cel de-al doilea, expus oxigenului, este locul de fabricare a apei; tranzitul de electroni între cele doua „sectii” (doua balonase-eprubeta) înseamna curentul electric obtinut. Simplu – si nu vorbim aici de abundenta, caci pentru a energiza un PC ne-ar trebui… 3.000 de biopile! Dar Uwe Schroder, folosind o pelicula fina de polianilina la suprafata anodului din pila, spera sa-i mareasca acestuia randamentul, cu mai multe ordine de marime. Adica, rând pe rând, bateria bacteriana va deveni de 10 ori, de 100 de ori, apoi de 1000 de ori mai puternica. Ceea ce înseamna ca aparatele electrice mici si mijlocii nu vor mai fi vârâte în priza, pentru energizare, ci vor avea rezervoare cu bacterii, în care, printr-o fanta, se va vârî, din când în când, câte un cubulet de zahar. Iar mari centrale electrice, peste 10-20 de ani, vor fi instalate direct pe bazinele de decantare ale apelor uzate ale localitatilor, transformând în curent electric laturile citadine.
          Escherichia coli trebuie deja sa faca fata unei concurente nemiloase, la care o supun suratele de specie (Geobacter sulfurreducens si Shewanella), puse sa fabrice curenti electrici la Institutul pentru Mediul Înconjurator din PennState, SUA. Curenti electrici de doar câtiva microamperi – caci Geobacter si Shewanella au metabolism lent – dar din ape uzate si colectati de electrozi din grafit. Pomana curata…