Lần đầu tiên, các nhà khoa học Anh chứng minh được vi khuẩn có khả năng tạo ra những dòng điện nhỏ từ chính các tế bào của chúng. Phát hiện này mở đường cho sự ra đời của thế hệ máy phát điện sinh học khổng lồ, nơi hàng tỉ vi khuẩn được gắn vào các điện cực để sản xuất năng lượng.

Do một số loại vi khuẩn có khả năng phân hủy các chất gây ô nhiễm nên các nhà khoa học tin rằng chúng có thể được dùng để biến đổi rác thải công nghiệp, nước cống và chất thải uranium thành điện năng. Tiến sĩ Tom Clarke, trưởng nhóm nghiên cứu của Đại học East Anglia, cho biết vi khuẩn sẽ là nguồn năng lượng thay thế giàu tiềm năng bên cạnh phong năng và quang năng. Nhưng khác với năng lượng gió hay ánh nắng vốn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, năng lượng từ vi khuẩn có ưu điểm là có thể tạo ra dòng điện liên tục. Nói cách khác, “vi khuẩn có thể vừa phân hủy chất thải, vừa sản xuất điện năng. Vì thế bạn có thể xây dựng nhà máy xử lý nước thải sử dụng nguồn điện do chính nó tạo ra”, Tiến sĩ Clarke giải thích.

Trong một nghiên cứu năm 2009, Tiến sĩ Clarke và các đồng nghiệp chứng minh vi khuẩn sống sót trong những môi trường không có khí ôxy bằng cách tạo ra những sợi dây xuyên qua thành tế bào và tiếp xúc với một khoáng chất. Trong nghiên cứu mới, do Hội đồng Công nghệ sinh học Anh và Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ, các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật “tinh thể học tia X” để khám phá cấu trúc phân tử của các prôtêin bám trên bề mặt vi khuẩn. Phát hiện của họ, đăng trên tạp chí kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học quốc gia Mỹ, lần đầu tiên chỉ ra chi tiết cấu trúc phân tử của những sợi dây bám vào các vi khuẩn, cho phép chúng tạo ra dòng điện. Việc khám phá ra cấu trúc chi tiết của vi khuẩn và những sợi dây li ti của nó cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các điện cực có khả năng tích điện tốt hơn. Tuy nhiên, các dòng điện được tạo ra quá yếu chưa thể sử dụng được. “Chúng tôi dự định dùng hiểu biết của mình về những cấu trúc này để kết nối các vi khuẩn với các điện cực hiệu quả hơn. Chúng tôi muốn tạo ra những điện cực mạnh hơn”, Clarke nói.

Có lẽ phải mất 10 năm nữa các nhà khoa học mới có thể phát triển được vi khuẩn Shewanella oneidensis sống được trong những môi trường thiếu khí ôxy, làm nguồn năng lượng hữu ích dùng cho mọi thứ, từ bóng đèn đến cục sạc điện thoại. Nhưng trước mắt, việc mà họ cần làm là gia tăng hoạt tính của vi khuẩn này lên 100 hoặc 1.000 lần.

Hiện tại, phát hiện của các chuyên gia Anh có thể giúp đẩy nhanh quá trình phát triển các chất làm từ vi khuẩn để thu gom dầu tràn hoặc chất thải uranium, cũng như các loại pin nhiên liệu chạy bằng nước thải hoặc rác thải. Tiến sĩ Clarke cho biết trong tương lai, vi khuẩn với khả năng phân tách uranium khỏi nước thải có thể được dùng để giải quyết hậu quả của những tai nạn tương tự cuộc khủng hoảng hạt nhân tại nhà máy Fukushima ở Nhật Bản.

THỤY TRÚC
(Theo Daily Mail, Reuters)