Mikrobkraft

Lämna organiska sediment på havsbotten i 80 miljoner år, och de kan förvandlas till råolja. Men vissa mikrobiologer och geobiologer är inte villiga att vänta så länge med att utnyttja sedimentens latenta energi. De utvecklar en enkel, billig bränslecell - bara två skivformade elektroder och en anslutningskrets - som genererar elektricitet när den planteras i havets botten. Havsbotten utgör ett färdigt batteri, säger Naval Research Laboratorys Leonard Tender, som uppfann enheten tillsammans med Clare Reimers från Oregon State University.

Det marina sedimentet längs kontinentala kuster är cirka två procent organiskt kol, mestadels från död plankton. Mikrober får i sig och oxiderar kolet och överför avklippta elektroner till kemikalier i sedimentet. Överföringen skapar en spänning mellan havsbottnen och det överliggande havsvattnet, en potentialskillnad som genererar en ström när en elektrod som är placerad i mucken sammanfogas med en annan ovanför den. Sådana enheter, testade utanför New Jersey och Oregons kuster, har genererat stadig lågnivåkraft under nio månader i sträck. Allt tyder på att de skulle ha sprungit för alltid, säger Tender.

Den här historien var en del av vårt decembernummer 2002

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Ett oväntat fynd var att mycket av kraften kommer från den biologiska aktiviteten hos bakterier, kallade Geobacter, som koloniserar elektroderna. Dessa bakterier överför elektroner direkt till den begravda elektroden snarare än det omgivande sedimentet, enligt nya studier av Derek Lovley, en mikrobiolog vid University of Massachusetts, Amherst.

Bränslecellerna kan nu generera ungefär en watt el - tillräckligt för att driva oceanografiska instrument som temperatursensorer. Den effektnivån är anmärkningsvärd, säger mikrobiologen Greg Zeikus från Michigan State University, som arbetar med liknande mikrobiella bränsleceller för att generera elektricitet från kommunalt avloppsvatten. Det är målet vi alla vill uppnå. Att driva militära övervakningsenheter är en möjlig tillämpning. Sanering av hamnföroreningar är en annan eftersom, säger Tender, bränslecellerna påskyndar den mikrobiella nedbrytningen av organiska gifter.

Anbud spekulerar i att havsvattenbränsleceller till och med kan bidra med ren, riklig energi till landets elnät. Att placera hundratals av enheterna över avlagringar av fruset metan som finns i vissa kustnära havsbottensediment borde i teorin ge stora elektriska strömmar. Just nu är vi på enwattsnivån, säger Tender. Men det finns ingen anledning till att något av detta inte kan skalas upp till megawattområdet i rätt miljö.

Dölj