Bacillus generoko bakterioen esporak uzkurtu egiten dira ingurunea lehorra denean, eta zabaldu hezetasuna dagoenean. Mugimendu hori baliatuta, lurrunketa ere potentzial handiko energia iturri berriztagarria izan daitekeela egiaztatu dute Columbia Unibertsitatean. Hari esker, bonbilla bat piztea eta jostailuzko ibilgailu bat martxan jartzea lortu dute, adibidez.
Eguzki izpiak, haizea, olatua… Energia berriztagarriei ahalik eta etekin handiena ateratzeko, askotariko lehengaiak baliatzen eta probatzen dira gaur egun. Baina bada potentzial handia izan dezakeen eta orain arte erabiltzerik izan ez den lehengai bat: lurruna. Columbia Unibertsitateko (New York, AEB) Ozgur Sahin Biologia eta Fisika irakasleak esan bezala, “lurrunketa da energia transferentzia egiteko naturan dagoen modu nagusia. Gure klimak ozeanoetatik lurruntzen den urari esker funtzionatzen du, baina ez dugu energia horretarako sarbide zuzenik”.
Ez genuen, esan beharko genuke. Izan ere, Sahinek berak zuzentzen duen laborategian, bonbilla txiki bat piztea eta jostailuzko ibilgailu bat martxan jartzea lortu berri dute, hain zuzen ere lurrunetik eratorritako energiari esker. Gauza berritzaile bat egiten den bakoitzean ohikoa den bezala, irudimena baliatu eta desberdin pentsatzea izan da gakoa, izan ere, bakterio batzuk izan dira lehengai honen bitartez energia metatu ahal izateko gakoa. Columbia Unibertsitateko ikertzaileok Nature Communications aldizkarian eman dute haien lanaren berri.
Bacillus generoko bakterio gehienak lurzoruan bizi dira. Ingurua lehor dagoenean eta jatekorik ez dutenean, bakterio horiek uzkurtu egiten dira, espora zurruna sortu; haien material genetikoa babesteko biziraute mekanismoa baita hori. Ingurua heze dagoenean, aldiz, esporek hezetasun hori xurgatu eta bakterioaren bolumena %40 handitu daiteke. “Pentsatu genuen esporek muskuluek bezala jokatzen dutela, zabaltzen eta uzkurtzen direnean, eta objektuak bultza edo erakarri ditzaketela, beraz. Konturatu ginen esporen mugimendua baliatu genezakeela, eta energia elektriko bihurtu”, adierazi du Sahinek.
Hori frogatzeko, gomazko xingola moduko batean mota horietako espora asko errenkadan jartzea izan lehen lehen urratsa, xingolaren alde bietan. Egiaztatu zutenez, aire lehorrak xingola jotzen zuenean zinta uzkurtu egiten zen, esporek ere beste hainbeste egiten zutelako. Airea hezea zenean, aldiz, tenkatu egiten zen xingola. Horrenbestez, uzkurtze-zabaltze mugimendu hori ondo baliatuz gero, beste urrats baino ez da eman behar energia elektrikoa lortzeko.
Hain zuzen, bonbilla bat piztea lortu zuten aurkikuntza honi esker. Gomazko eta esporaz jositako hamarnaka xingola bata bestearen ondoan jarri zituzten, urez inguratutako plastikozko kaxa itxi baten barruan. Ur horrek hezetu egiten zuen kaxa barruko airea, eta xingolak tenkatu. Aldi berean, xingola horiek konektatuta zeuden kaxaren estalki lanak egiten zituzten pertsiana moduko batzuekin.
Hori horrela, hezetasunak xingolak tenkatu, eta ondorioz xingolek pertsianei egiten zieten tira, horiek zabalduz. Pertsianak irekitzean, hezetasuna atera egiten zen kaxatik, eta horrekin batera xingolak atzera uzkurtu eta pertsianak itxiarazi, berriz ere kaxa barruan hezetasuna metatzea ahalbidetuz. Mugimendu hori behin eta berriz errepikatzen zenez, egindako tresna hori sorgailu bati lotuta, bonbilla bat pizteko adina elektrizitate metatzea lortu zuten.
Artikuluan azaldu bezala, jostailuzko auto bat mugiaraztea ere lortu zuten esporaz betetako xingolen bitartez. Kasu honetan, errota txiki batean, hura osorik inguratzen zuten xingola mordoa jarri zuten haren gainean. Errotaren erdia estalki heze baten pean zegoen, eta beste erdia kanpoan. Estalkiaren azpian zeuden xingolak zabaldu, mugimendu horrekin errotari eragin eta bira egitean estalkitik atera eta uzkurtu egiten ziren, errotaren beste aldean zeuden xingolek prozesua alderantziz egitearekin batera. Errota jostailuzko ibilgailu baten gurpilei lotuta, hura mugiaraztea lortu zuten.
Sahinen arabera, “erabat berria den energia plataforma baten hastapena izan daiteke hau”. Gainera, abantaila handi bat du eguzki edo haize bidezko energiarekin alderatuta, lurrunketa etengabe gertatzen den prozesua baita, gau eta egun.
Erreferentzia bibliografikoa
Chen, X. et al. Scaling up nanoscale water-driven energy conversion into evaporation-driven engines and generators. Nature Communications 6:7346 (2015). doi:10.1038/ncomms8346
Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.