Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Bách khoa liên bang Thụy Sỹ vùng Lausanne (EPFL) đã tạo ra chủng vi khuẩn E-coli gây chết người với khả năng sản xuất điện khi vi khuẩn này phát triển mạnh nhờ nước thải thô. Bước đột phá mới không chỉ cách mạng hóa nỗ lực sản xuất năng lượng bền vững, mà còn có thể biến đổi hơn 640 tỷ pound phân do con người thải ra mỗi năm thành mỏ vàng theo đúng nghĩa đen cho các công ty tiện ích công cộng.

Điện thường được tạo ra từ dòng nước chảy ào ạt qua các tua bin, như đập thủy điện hoặc hơi nước nóng chảy qua các tua bin, như với năng lượng hạt nhân và một số nhà máy chạy bằng than và khí đốt tự nhiên. Tuy nhiên, phương pháp mới nhúng hai điện cực vào dòng nước ô nhiễm, sử dụng hoạt động điện hóa thông thường của phiên bản vi khuẩn E-coli được biến đổi di truyền để tạo ra dòng điện chạy từ nước thải đến dây điện.

E-coli là một nhóm vi khuẩn đa dạng và rộng lớn tồn tại trong cả ruột người và động vật, cũng như ngoài tự nhiên, nơi chúng ăn các vật liệu hữu cơ đang phân hủy. Kết quả nghiên cứu có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải CO₂ gây nóng lên toàn cầu do sản xuất điện từ việc đốt dầu, than và khí thiên nhiên. Theo nghiên cứu, E-coli được biến đổi sinh học độc đáo có khả năng sinh ra dòng điện hiệu quả gấp ba lần so với vi khuẩn thông thường. Không giống các phương pháp trước đây, chủng vi khuẩn mới có thể tạo ra điện khi tiêu hóa hoặc chuyển hóa nhiều loại chất hữu cơ, không chỉ phân người. Ardemis Boghossian, giáo sư kỹ thuật hóa học và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Mặc dù các vi khuẩn lạ sản xuất điện theo cách tự nhiên, nhưng chúng chỉ làm được điều đó khi có sự hiện diện của các hóa chất cụ thể”. GS. Boghossian nhấn mạnh E-coli là “vi khuẩn được nghiên cứu phổ biến nhất”, do đó, phát hiện nghiên cứu trở nên quan trọng. E. coli có thể phát triển dựa vào nhiều nguồn khác nhau, cho phép sản xuất điện trong nhiều môi trường, kể cả nước thải.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng quy trình chuyển điện tử ngoại bào (EET) để biến đổi vi khuẩn khiến chúng sản xuất điện với hiệu quả cao. Nhờ vậy đã cho ra đời loại vi khuẩn sản sinh dòng điện mạnh gấp ba lần so với các phương pháp thông thường. Để làm được điều này, các nhà khoa học đã kết hợp các thành phần của Shewanella oneidensis MR-1, loại vi khuẩn sản xuất điện nổi tiếng với E-coli của chúng. Kết quả cho ra đời một loại vi khuẩn có đường dẫn điện trải dài cả màng bên trong và bên ngoài của mỗi sinh vật đơn bào, mở rộng sản lượng điện của chúng.

Khi nhóm nghiên cứu thử nghiệm loại vi khuẩn mới trong nước thải tại nhà máy bia Les Brasseurs ở Lausanne, vi khuẩn điện đã phát triển mạnh ở những nơi mà các chủng trước đó không thể. Các nhà khoa học hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ được mở rộng thành các dự án sản xuất điện và xử lý chất thải lớn cấp thành phố.

N.P.D (NASATI), theo https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-12496203/Scientists-develop-new-strain-bacteria-feces-used-generate-eco-friend-electricity.html, 8/9/2023