Saintis di Universiti Aarhus di Denmark sedang mengkaji mikroorganisma luar biasa yang dipanggil bakteria kabel yang boleh mengubah cara kita mendekati pertanian dan perubahan iklim. Makhluk kecil ini, yang kelihatan seperti filamen menyerupai rambut di bawah mikroskop, mempunyai keupayaan unik untuk mengalirkan elektrik melalui badan mereka, menjadikan mereka digelar sebagai bateri hidup.
Sifat Utama Bakteria Kabel
- Penampilan: Filamen halus dan lut sinar yang menyerupai rambut
- Keupayaan unik: Mengalirkan elektrik melalui badan mereka
- Fungsi: Sel-sel di bahagian bawah melakukan respirasi selular, memindahkan elektron kepada sel-sel di bahagian atas
- Kelebihan: Boleh mengakses sumber tenaga yang tidak boleh diakses oleh mikroorganisma pesaing
Nama Yang Disalahfahami Mencipta Kekeliruan Awal
Istilah bakteria kabel telah menyebabkan kekeliruan meluas dalam kalangan pembaca dan penyelidik. Ramai pada mulanya menganggap organisma ini memakan kabel elektrik atau berkumpul di sekitar talian kuasa bawah air. Walau bagaimanapun, bakteria ini mendapat nama mereka daripada struktur seperti kabel dan sifat pengaliran elektrik, bukan daripada sebarang hubungan dengan kabel atau sistem pendawaian buatan manusia.
Sifat Elektrik Revolusioner Membolehkan Strategi Kelangsungan Hidup Unik
Bakteria kabel memiliki keupayaan luar biasa untuk memindahkan elektron sepanjang panjang mereka, membolehkan bahagian berbeza organisma melakukan fungsi berbeza. Sel-sel bawah dalam rantai bakteria ini boleh melakukan respirasi selular dengan memindahkan elektron ke atas kepada sel-sel atas. Kekonduksian elektrik ini memberikan mereka kelebihan ketara berbanding pesaing, kerana mereka boleh mengakses sumber tenaga yang tidak dapat dicapai oleh mikroorganisma lain.
Nota: Respirasi selular adalah proses di mana sel memecahkan nutrien untuk menghasilkan tenaga.
Aplikasi Persekitaran Menunjukkan Potensi untuk Impak Iklim
Aplikasi paling menarik terletak dalam pertanian padi, yang pada masa ini menyumbang kira-kira 11% daripada pelepasan metana yang didorong oleh manusia di seluruh dunia. Menambah bakteria kabel ke sawah padi boleh mengurangkan pelepasan ini dengan ketara, menawarkan penyelesaian biologi kepada masalah iklim utama. Walaupun metana terurai dalam atmosfera dalam skala masa berdekad tidak seperti kesan kumulatif CO2 , impaknya kekal cukup serius sehingga beberapa negara sedang mempertimbangkan langkah drastik seperti pembunuhan ternakan untuk mencapai matlamat iklim.
Kesan Metana Pertanian Padi
- Penanaman padi menyumbang ~11% daripada pelepasan metana yang didorong oleh manusia
- Bakteria kabel berpotensi mengurangkan pelepasan ini apabila ditambah ke dalam sawah padi
- Metana terdegradasi kepada CO2 di atmosfera dalam skala masa dekad
Cabaran Teknikal Mengehadkan Aplikasi Penjanaan Kuasa
Walaupun mempunyai sifat elektrik, bakteria kabel menghadapi halangan ketara untuk penjanaan kuasa praktikal. Sel bahan api mikrob yang menggunakan organisma ini bersaing dengan teknologi yang sudah mantap seperti bateri litium. Bahan hidup menimbulkan cabaran konsistensi, kerana ia boleh mati atau berkelakuan berbeza setiap kali ia dilaksanakan, mewujudkan isu variasi peranti ke peranti yang serupa dengan yang dilihat dalam sensor organoid neural.
Penyelidikan berterusan di Universiti Aarhus , di mana saintis bekerja dalam makmal yang dipenuhi dengan baldi berisi lumpur dan prob elektrik, cuba memujuk elektrik daripada mikroorganisma luar biasa ini. Walaupun impian bateri biologi kekal mencabar, aplikasi persekitaran bakteria kabel menawarkan faedah yang lebih segera dan berpotensi transformatif untuk menangani perubahan iklim.
Rujukan: Cable Bacteria are Living Batteries