Mikroskopbild von lila Bakterien auf schwarzem Hintergrund NIAID / Wikimedia
Wenn Sie über Möglichkeiten zur Bekämpfung der Wasserverschmutzung nachdenken, denken Sie wahrscheinlich an Filtersysteme oder Zentrifugen - aber ein überraschender Gegner ist auch im Kampf: verschmutzungsfressende Bakterien.
Oh, und sie produzieren auch Energie.
Das Bakterium war entdeckt im August 2018 von einem Team von Mikrobiologen der Washington State University. Unter der Leitung von Abdelrhman Mohamed unternahm die Gruppe eine 11,2 km lange Wanderung durch das Heart Lake Geyser Basin des Yellowstone-Nationalparks43,4 bis 93,3 Grad Celsius 110 bis fast 200 Grad Fahrenheit, die die einzigartigen Bakterien enthalten.
"Dies war das erste Mal, dass solche Bakterien in situ in einer extremen Umgebung wie einer alkalischen heißen Quelle gesammelt wurden", sagte Mohamed.
Ein neuer Verbündeter
Das Sammeln dieser Mikroben war keine leichte Aufgabe. Mohamed erfand einen billigen tragbaren und hoch hitzebeständigen Potentiostaten - ein elektronisches Gerät, das zur Steuerung der in die Pools eingetauchten Elektroden erforderlich ist.
Die Forscher ließen die Elektroden 32 Tage im Wasser. Am Ende gelang es dem Experiment, die Bakterien in ihrer natürlichen und optimalen Umgebung einzufangen.
Die Bakterien „atmen“ Elektrizität, indem sie Elektronen mit hervorstehenden drahtartigen Haaren an äußere Metalle oder Mineralien weiterleiten. Deshalb wurden die Bakterien von der festen Kohlenstoffoberfläche der Elektroden angezogen. Während die Bakterien Elektronen austauschen, erzeugen sie einen Stromvon Elektrizität, die möglicherweise für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch genutzt werden könnte. Theoretisch, solange die Bakterien dies getan haben Kraftstoff Sie können kontinuierlich Energie produzieren.
Dies ist nicht das erste Mal, dass Wissenschaftler Bakterien zur Energieerzeugung verwenden. Andere Experimente habe Bakterien gesehen kombiniert mit Abwasser zur Stromerzeugung, während andere zu Mikroben geführt haben, die entstehen können energiereiche Kohlenstoffringe .
Verschmutzung durch die Zahlen
Wasserverschmutzung ist sowohl für Tiere als auch für Menschen ein ernstes Problem.
Die meisten Meeresschuttstücke 80% stammen aus landgestützten Müllquellen. Diese Schadstoffe haben Auswirkungen. 86% aller Meeresschildkrötenarten, 44% aller Seevogelarten und 43% aller Meeressäugerarten nach Aktion für sauberes Wasser . Die Auswirkungen reichen von Verstrickung und Erstickung bis zu Vergiftung.
Jenseits von physischem Müll und Trümmern, T er Muschelbeobachtungsprogramm Verfolgt die Arten von Schadstoffen, die in Küstengebieten gefunden werden. Da Muscheln keine Leber haben, um Fremdstoffe abzubauen, konzentrieren sie die von ihnen aufgenommenen Chemikalien und zeigen ein klares Bild davon, was sich in ihrer Umgebung befindet. Enthaltene Schadstoffe eingeschlossen einige Chemikalien, die seit Jahrzehnten verboten sind, wie der Schadstoff DDT. Wissenschaftler haben auch Antibiotika, SSRI-Medikamente und Krebsmedikamente gefunden.
Und natürlich gibt es die Geschichte von Wasserkrise in Flint, Michigan das begann im Jahr 2014. Wasserproben aus Flint-Häusern zeigten einen hohen Bleigehalt - mit fast 17 Prozent von Proben, die sich über dem „Aktionsniveau“ des Bundes von 15 Teilen pro Milliarde registrieren.
Aber das Blei war nicht die einzige Verunreinigung. Es gab auch einen Ausbruch der Legionärskrankheit - die drittgrößte, die jemals in den USA registriert wurde, sowie die Entdeckung von fäkalen coliformen Bakterien und erhöhten Konzentrationen von Gesamttrihalogenmethane krebserregende Chemikalien, die Nebenprodukte der Chlorierung von Wasser sind.
Ab Oktober 2020 haben sich die Wasserqualitäten laut offiziellen Angaben „stabilisiert“ und weisen niedrige Bleigehalte auf. Dennoch sind sich die EPA und andere Gesundheitsbehörden einig, dass dies der Fall ist. keine sichere Stufe von Blei in Wasser.
Lösungen am Horizont
Die obigen Beispiele sind nur einige Beispiele dafür, was mit den Ozeanen, Seen, Flüssen und Grundwasserleitern der Erde vor sich geht. Es ist offensichtlich, dass Menschen einen massiven negativen Einfluss auf die Wasserversorgung haben, und wenn wir nicht handeln, tun wir es. 'Ich werde bald in Schwierigkeiten sein.
Zusätzlich zu diesen beeindruckenden energieatmenden Mikroorganismen gibt es auch vielversprechende organische Lösungen für die Herausforderungen der Wasserverschmutzung. Zum Beispiel wurde ein Superenzym entdeckt, das kann Plastikflaschen zerbrechen .
An der Universität von Bristol, a mit Bakterien gefüllter Roboter ist ausgelegt für Paddeln Sie über Wasser, leiten Sie Abfall und Verschmutzung in den zu zersetzenden „Magen“. Dabei wird die Energie erzeugt, die für den weiteren Betrieb erforderlich ist.
Ein weiterer Bot namens „Mr. Trash Wheel“ wurde von Clearwater Mills, LLC entwickelt, um Müll in Flüssen, Bächen und Häfen aufzufangen. Es besteht aus einem Förderband, das von Sonnenkollektoren angetrieben wird und Müll in einen schwimmenden Lastkahn befördert. Wenn der Müll den Lastkahn erreicht, wird er in Elektrizität umgewandelt. Bis heute hat verhindert, dass 1,6 Millionen Pfund Trümmer 725 Tonnen in den Ozean gelangen.
Könnte der Schlüssel zur Lösung unserer Energie- und Umweltverschmutzungskrisen wirklich in diesen Mikroorganismen oder Technologien liegen? Die Zeit wird es zeigen.