NGV-Geonieuws 23 artikel 220

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Juni 2002, jaargang 4 nr. 11 artikel 220

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 23! Op de huidige pagina is alleen artikel 220 te lezen.

<< Vorig artikel: 219 | Volgend artikel: 221 >>

220 Organische modder levert elektriciteit via geobacteriŽn
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Er lijkt kortsluiting te zijn ontstaan in de keten van processen die nodig is om elektriciteit met behulp van fossiele brandstoffen op te wekken. Waar normaliter in zee levende organismen afsterven, bezinken, op de - vaak anaeobe - bodem worden ingebed in nieuw gevormd sediment, daarin deels worden omgezet in olie die (en gas dat) na winning gebruikt kan worden als brandstof voor een elektriciteitscentrale, daar lijken bepaalde bacteriŽn in staat om uit de organische modder op de zeebodem direct elektriciteit te produceren. Het gaat weliswaar nog om uiterst geringe hoeveelheden elektriciteit, maar het lijkt niet uitgesloten dat dit proces ooit praktijktoepassingen zal kennen.

Microbiologen van de Universiteit van Massachusetts en van het Naval Research Laboratory in Washington blijken een methode te hebben gevonden waarmee het miljoenen jaren durende proces van olievorming uit organische stoffen in mariene sedimenten kan worden omzeild Ze doen dat door gebruik te maken van een specifieke groep bacteriŽn (de familie van de Geobacteraceae). Deze bacteriŽn, die onder vrijwel zuurstofloze (anoxische) omstandigheden in de zeebodem voorkomen, produceren bij hun stofwisseling - ze voeden zich met organisch materiaal uit de modderige bodem - een overmaat aan elektronen. Door een anode van grafiet te plaatsen in het anoxische leefmilieu van deze bacteriŽn, en die te verbinden met een kathode (eveneens van grafiet) in het hoger voorkomende zuurstofrijke water, kan met deze elektronen een stroompje worden opgewekt.

Voor dit doel werden drie experimenten uitgevoerd in een vistank waarin het natuurlijke milieu was nagebootst. Daarbij werd gemeten hoeveel elektronen die door de geobacteriŽn aan de anode waren afgestaan via de verbindingsdraad naar de kathode werden getransporteerd. Het bleek dat de zo opgewekte stroom in alle gevallen genoeg was om een rekenmachientje te laten werken. Het proces lijkt vrij algemeen toepasbaar, omdat de uitgevoerde experimenten uitwijzen dat bepaalde geobacteriŽn zich uit eigen beweging concentreren op en direct rond de anode. Dat geldt speciaal voor de soort Desulfuromonas acetoxidans, die zich na een aantal weken in zo grote getale rondom de anode had geconcentreerd, dat geen van de andere soorten, die kennelijk waren verdrongen, meer kon worden aangetoond.

Het was al bekend dat sommige soorten geobacteriŽn (ook Geobacter sulfurreducens en G. metallireducens doen dit) elektronen kunnen afgeven. Het is echter voor het eerst dat dit nu gedaan is onder gecontroleerde omstandigheden, waarbij een stroom werd opgewekt die bruikbaar is. Omdat modder met organisch materiaal op de zeebodem in nauwelijks voorstelbare hoeveelheden voorkomt, is hiermee een in praktijk onuitputtelijke bron van energie aangeboord. Of het ooit tot opwekking op industriŽle schaal zal komen, is nu overigens nog niet te voorzien; het zal in ieder geval moeilijk zijn, waarbij een rol speelt dat in de directe omgeving van de plaats waar elektroden in de modder worden gestoken, de organische stof betrekkelijk snel opgebruikt zal zijn, zodat een groot (en mogelijk verplaatsbaar) netwerk van elektroden gebruikt zou moeten worden.

Referenties:
  • Bond, D.R., Holmes, D.E., Tender, L.M. & Lovley, D.R., 2002. Electrode-reducing microorganisms that harvest energy from marine sediments. Science 295, p. 483-485.
  • Pennisi, E., 2002. Microbes use mud to make electricity. Science 295, p. 425-426.

N.B.: een iets afwijkende versie van dit bericht werd onder de titel 'GeobacteriŽn maken elektriciteit uit organische modder' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap & Onderwijs' van NRC Handelsblad (2 februari 2002).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl