我们大多数人都不认为细菌是未来有希望的能源。华盛顿特区海军研究实验室的微生物电化学家Leonard Tender说，这将是短视的，他认为他的研究重点 - 由微生物催化的电极反应 - 有朝一日可能提供廉价，清洁和充足的能量通过将海水中的二氧化碳转化为燃料，将废水中的有机物转化为电能。
招标将在10月27日至11月举行的AVS第60届国际研讨会暨展览会期间讨论他对微生物电极催化剂(MECs)研究的最新方面。2013年1月1日，加利福尼亚州长滩
异化金属还原菌(DRMB)是一种迷人的微生物群，栖息在各种环境中，包括海洋沉积物和污水。Tender表示，DRMB通过耦合氧化 - 以及随之而来的有机材料的电子损失 - 减少 - 和电子增益 - 不溶性氧化剂(如矿床)来获取能量。他解释说，这种能力要求细菌将呼出的(丢失的)电子传输到它们的外表面，在那里它们可以转移到不溶的氧化剂中。这种被称为细胞外电子转移(EET)的过程已被Tender和其他人利用来制造生物阳极催化剂。
“例如，我们可以生长Geobacter sulfurreducens，一种常见的DRMB，作为电极表面的多细胞厚生物膜，”Tender说。“然后，电子通过EET从细胞通过生物膜传输到电极的下面阳极表面，从而产生电流。”
Tender说，电子如何通过生物膜传输到阳极表面的距离超过20微米仍然没有解决。“目前的证据表明，它通过在外膜或细胞外区域的固定细胞色素网络中的非相干多步'电子跳跃'发生，并且毫不奇怪，G。sulfurreducens在两个位置表达这些细胞色素，”他说。“我们目前正在研究通过分隔两个电极的间隙生长的生物膜的电子流速 - 一种称为电化学栅极测量的方法 - 并使用拉曼光谱监测生物膜中细胞色素的氧化状态以查看电子跳跃模型经过验证。“
到目前为止，招标报告，数据表明是。“我们的栅极测量揭示了通过生物膜的电流曲线中的一组高度分辨峰值与施加到电极上的电势，表示从细胞色素到细胞色素的电子跃迁，”他说。
Tender表示，如果将来能够成功实施微生物电极催化剂，那么收益就是能够从海水和阳光中的二氧化碳中产生无限量的能量。“从理论上讲，它可以通过使用电极为微生物生物膜提供电子来实现，这种微生物生物膜将二氧化碳减少为有机碳，”他说。“曾经可以想象一个太阳能供电的大型炼油厂，吸入海水或污水，并制造燃料或电力。”
“事实上，我们相信只要海洋或废水环境可以持续向MEC提供有机物质和氧化剂，它就可以几乎无休止地运行，”Tender说。
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