Innováció

Kutatók olyan gomba-akkumulátort hoznak létre, amelynek táplálékra van szüksége – majd megeszi magát

S.Rita | 2025.01.24. 05:35

Az élesztő és a fehérkorhadást okozó gombák kis, de zseniális szerepet játszhatnak az energiaátmenetben. Gombák segítségével lehetne akkumulátorokat működtetni távoli régiókban egy svájci kutatók által elért áttörésnek köszönhetően.

 

A svájci kutatók által  kifejlesztett gomba-akkumulátor 3D nyomtatással készül – a gombasejteket a nyomtatófestékhez keverik –, és egyedülálló előnye, hogy biológiailag lebomló – írja az Euronews.

Miután betöltötte a funkcióját, az akkumulátor belülről kezdi meg önmaga lebontását.

Ez az innováció tovább gyarapítja a gombák alkalmazását célzó kutatások sorát – ez a hatalmas és „alulhasznált” élőlénycsoport egyre több területen jelenik meg, például ruházati cikkek, otthonok, húshelyettesítők előállításában. De hogyan képes áramot termelni az Empa, azaz a Svájci Szövetségi Anyagtudományi és Technológiai Laboratórium által kifejlesztett gomba-akkumulátor?

 

Az élő akkumulátor, amely táplálékot igényel

Szigorúan véve – magyarázzák az Empa kutatói – az akkumulátor mikrobiális üzemanyagcella. Ahogyan minden élőlény, a mikroorganizmusok is tápanyagokat alakítanak energiává. A mikrobiális üzemanyagcellák ezt az anyagcserét használják ki, és az energia egy részét elektromosság formájában rögzítik.

„Először sikerült kétféle gombát kombinálnunk, hogy működőképes üzemanyagcellát hozzunk létre” – mondja Carolina Reyes, az Empa kutatója.

Az akkumulátor negatív (vagy anód) oldalán egy élesztőgomba található, amelynek anyagcseréje elektronokat szabadít fel. Ezt egészíti ki egy fehérkorhadást okozó gomba a pozitív (katód) oldalon, amely egy speciális enzimet termel, lehetővé téve az elektronok befogását és továbbítását az akkumulátorból. A gombák egyszerű cukrokkal táplálkoznak, amelyeket az akkumulátorcella tartalmaz.

„A gomba-akkumulátorokat szárított állapotban tárolhatja, majd a helyszínen egyszerűen víz és tápanyagok hozzáadásával aktiválhatja őket” – magyarázza Reyes.

 

Hogyan készülnek a gomba-akkumulátorok?

A gombákat nem „ültetik bele” az akkumulátorba, hanem már az alapanyag részeként jelen vannak a kezdetektől fogva. Az akkumulátor 3D nyomtatással készül, amelynek során az elektródákat úgy strukturálják, hogy a mikroorganizmusok könnyen hozzáférjenek a tápanyagokhoz. A gombasejteket a nyomtatófestékbe keverik – ez a multidiszciplináris kutatók számára nem kis kihívás.

„Már önmagában az is kihívás, hogy olyan anyagot találjunk, amelyben a gombák jól növekednek. De a festéknek könnyen extrudálhatónak kell lennie anélkül, hogy elpusztítaná a sejteket, és természetesen elektromosan vezetőnek és biológiailag lebomlónak is kell lennie” – mondja Gustav Nyström, az Empa Cellulóz- és Faanyagok Laboratóriumának vezetője.

A csapat laboratóriumának köszönhetően, amely jelentős tapasztalattal rendelkezik puha, bioalapú anyagok 3D nyomtatásában, sikerült olyan cellulózalapú festéket előállítani, amelyben a gombasejtek még a cellulózt is tápanyagként használhatják, így az akkumulátor lebontásában is segítenek használat után.

Gustav Nystroem, az Empa kutatója a méhviaszba burkolt gombaelemmel. (Fotó: Empa)

 

Hol használhatók a gomba-akkumulátorok?

A nagy teljesítményű, gombák által működtetett elektronikai eszközök még távol vannak, mivel ezek az élő sejtek nem termelnek nagy mennyiségű áramot. Azonban elegendő energiát tudnak biztosítani például egy hőmérséklet-érzékelő működtetéséhez néhány napig, amelyet mezőgazdaságban vagy távoli régiókban végzett kutatás során lehetne alkalmazni. A kutatók még mindig nem érték el a gombák teljes potenciálját.

„A gombák még mindig alulkutatottak és alulhasználtak, különösen az anyagtudomány területén” – egyetértenek Reyes és Nyström.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy a gomba-akkumulátorokat erősebbé és tartósabbá tegyék – és másféle, áramtermelésre alkalmas gombákat is keressenek.

 

Kiemelt kép forrása: Empa

  S.Rita
Bejegyzés megosztása
Ajánlott cikkek
Iratkozz fel hírlevelünkre!
©2025 NRGREPORT, Minden jog fenntartva.