Mikroorganizmy idą z prądem? To może się przydać przy OZE!
Naukowcy z Uniwersytetu w Bayreuth oraz Instytutu Dynamiki i Samoorganizacji im. Maxa Plancka w Getyndze dokonali przełomowych odkryć dotyczących ruchu jednokomórkowych alg zielonych Chlamydomonas pod wpływem zmiennego natężenia światła. Badania te mogą pomóc w optymalizacji technologii wykorzystujących mikroorganizmy do produkcji odnawialnych źródeł energii, takich jak biopaliwa i wodór, co przybliża świat do bardziej zrównoważonych rozwiązań energetycznych.
Fotosyntetyczne mikroorganizmy odgrywają kluczową rolę w pochłanianiu CO₂ i przekształcaniu energii słonecznej w związki chemiczne. Dzięki tej zdolności znajdują zastosowanie w fotobioreaktorach, gdzie mogą być wykorzystywane do syntezy biopaliw i produkcji wodoru dla ogniw paliwowych. Jednak do tej pory naukowcy nie rozumieli w pełni, jak indywidualne ruchy alg wpływają na dynamikę całej populacji w środowisku wodnym.
Badacze pod kierunkiem prof. Olivera Bäumchena przeanalizowali ruch pojedynczych komórek oraz ich wpływ na zbiorową mobilność alg w zawiesinie wodnej. Okazało się, że przy dużym natężeniu światła Chlamydomonas częściej gromadzą się bliżej powierzchni wody, co wpływa na strukturę ich społeczności i sposób dystrybucji mikroorganizmów w przestrzeni.
Co więcej, wraz ze spadkiem intensywności fotosyntezy i ruchliwości poszczególnych komórek, w całej populacji alg pojawiają się regularne prądy kierunkowe. Te trójwymiarowe wzorce przepływu są bezpośrednio kontrolowane przez poziom naświetlenia, co sugeruje możliwość precyzyjnego sterowania rozmieszczeniem mikroorganizmów w bioreaktorach.
Wyniki tych badań, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie PNAS, otwierają nowe perspektywy dla biotechnologii. Lepsze zrozumienie mechanizmów ruchu alg może pomóc w projektowaniu bardziej efektywnych systemów produkcji wodoru i biopaliw, co stanowi krok naprzód w kierunku zrównoważonej energetyki przyszłości.
Źródło: Uniwersytet w Bayreuth
Czytaj też: Naukowcy tworzą żel, który może samoleczyć się jak ludzka skóra
Grafika tytułowa: Nikola Johnny Mirkovic / Unsplash
