Живая батарейка на грибах: такое зеленое будущее мы ждали?

Швейцарские исследователи заявляют, что им удалось разработать функциональную живую батарею, работающую благодаря совместным усилиям двух видов грибов – всё это в биоразлагаемой, нетоксичной упаковке, напечатанной на 3D-принтере. Дайте себе секунду, чтобы осознать это невероятное заявление, прежде чем углубиться в детали.

Это работа команды Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (EMPA), исследовательского института, расположенного в Дюбендорфе, чьи инновации нашли применение в часах Omega, спортивных бюстгальтерах, быстро сохнущих после стирки, и искусственном газоне футбольной команды «Арсенал».

Хотя ранее мы уже видели работы по созданию батарей на основе бактерий, исследователи отмечают, что это первый случай, когда два вида грибов были объединены для создания работающей топливной ячейки. И для ясности, это действительно больше похоже на топливную ячейку, чем на батарею, так как она использует грибковый метаболизм для превращения питательных веществ из микробов в энергию.

Команда разработала ячейку, в которой анод на основе дрожжевого гриба выделяет электроны благодаря своему метаболизму, а катод колонизирован белым гнилостным грибом. Последний производит фермент, который позволяет захватывать эти электроны и проводить их из ячейки.

Трехлетний проект также подразумевал разработку методов производства компонентов клетки с использованием 3D-печати. Исследователи нашли способ смешивать грибковые клетки с чернилами на целлюлозной основе, которые были не только электропроводными, но и не вредили этим клеткам. Эти чернила также служат средой для простых сахаров, которыми могут питаться грибы.

Кроме того, чернила являются биоразлагаемыми, подходят для работы с 3D-принтером и питательны для грибов. Дополнительно это вещество помогает разрушать клетку после ее использования.

Исследователь доктор Густав Нюстрём отмечает, что 3D-печать этих батарей позволяет создавать их в любой необходимой форме и размере, а также включать нужное количество грибкового материала для производства необходимого количества энергии для специфических приложений.

Эти ячейки не заменят батареи в ваших телефонах или умных часах, так как они не вырабатывают много электричества – «эти грибковые биобатареи могут производить от 300 до 600 мВ в течение нескольких дней, обеспечивая 3–20 мкА для внешних нагрузок от 10 до 100 кΩ», согласно статье о проведенном исследовании. Однако они хорошо подходят для питания устройств на открытом воздухе и безопасного разложения. Заключенные в пчелинный воск, батареи могут питать небольшие датчики для мониторинга температуры, света и влажности в сельском хозяйстве и экологических исследованиях.

Доктор Каролина Рейес, другой исследователь этого проекта, отметила еще одно увлекательное свойство клеток. «Вы можете хранить грибные батареи в высушенном состоянии и активировать их на месте, просто добавив воду и питательные вещества», — сказала она.

EMPA не сообщила, когда будут коммерциализированы эти элементы. Исследователи отмечают, что еще предстоит работа по повышению мощности батарей, увеличению их срока службы и потенциальной интеграции других типов грибов, которые могут быть еще более подходящими для производства электроэнергии.