bencede
New member
Mike McRae
Sıkıntı sera gazları olduğunda, bizi fark ettirmeden iklim krizinin daha da derinlerine sürükleyebilecek olan ‘sessiz berbat karakter’ metandır. Atmosferimizde, ısıyı tutmada karbondioksitten en az 25 kat daha tesirlidir.
tıpkı vakitte, aslında o kadar da verimli değil; yanma yoluyla, bu doğal gazdaki gücün fakat yarısından azı elektrik gücüne dönüştürülebiliyor. Hollanda’daki araştırmacılar, her bir metan kabarcığından daha fazla elektron elde etmek maksadıyla, görmek için bir mikroskoba gereksinim duyacağınız ve ziyadesiyle olağan dışı olan bir elektrik santrali tipi geliştirdiler. Radboud Üniversitesi’nde mikrobiyolog olan Cornelia Welte, “Bu, güç kesimi açısından fazlaca faydalı olabilir” diyor: “Kullanımda olan biyogaz tesislerinde, metan mikroorganizmalarca üretilir, çabucak sonrasında yakılarak bir türbini harekete geçirir ve bu sayede güç üretir. Biyogazın yarısından daha azı güce dönüştürülür ve bu, ulaşılabilecek en yüksek kapasitedir. Mikroorganizmaları kullanarak daha güzelini yapıp yapamayacağımızı kıymetlendirmek istiyoruz.”
Araştırmalarının odağındaki nokta, oksijensiz ortamlarda metanı parçalayabilmek de dahil olmak üzere, sıra dışı ve güç şartlar altında olağanüstü hayatta kalma yetenekleriyle bilinen bir tıp arkea*-bakteri gibisi mikroplar. ‘Anaerobik metanotrofik (ANME) arkea’ ismiyle bilinen bu kendine mahsus tıp, bir elektrokimyasal yansıma zincirindeki elektronları boşaltarak, hücrelerinin haricinde bir çeşit metal ya da metaloid kullanarak yahut etraflarındaki öbür tiplere aktararak bu metabolik gösteriyi yönetir.
Birinci kere 2006 yılında tespit edilen ANME cinsi Methanopereden’in nitratlardan bir ölçü yardım alarak metanı oksitlediği ve bunu Hollanda’nın gübreye boğulmuş tarım menfezlerinin ıslak bataklıklarında bulunan konutlarında yaptığı keşfedildi. Mikrobiyal yakıt hücrelerinde bu süreçten elektron çekme eforları, dönüşümün geri planında tam manasıyla hangi süreçlerin işleyebileceğine ait açık bir doğrulama olmadan küçük voltajların üretilmesini sağladı.
AŞILMASI GEREKEN ZAHMETLER VAR
Şayet bu arkealar metan yiyen güç hücreleri olarak gelecek vaat edeceklerse, nitekim de açık ve net bir biçimde bir akım üretmeleri gerekiyor. İşleri daha da zorlaştıran biçimde, Methanopereden’in kendisi, yetiştirmeye elverişli bir mikrop değil. Durum bu biçimdeyken, Welte ve başka araştırmacılar, bu metan yiyen arkea’nın hakim olduğunu bildikleri bir mikrop örneği topladılar ve onları metanın tek elektron verici olduğu oksijenden mahrum bir ortamda büyüttüler. Bu koloninin yakınına sıfır voltaja ayarlanmış bir metal anot yerleştirdiler ve tesirli bir biçimde akım üretmesi maksadıyla hazırlanmış bir elektrokimyasal hücre oluşturdular.
bir daha Radboud Üniversitesi’nden bir mikrobiyolog olan Heleen Ouboter, “Birinin biyolojik bir terminal, ötekininse kimyasal bir terminal olduğu, çift terminalli bir tıp pil yaratıyoruz” diyor: “Bakterileri, metanın dönüşümünden ortaya çıktığı elektronları verdiği elektrotlardan birinde yetiştiriyoruz.”
Araştırma grubu, metanın karbondioksite dönüşümünü incelemesinin ve santimetre kare başına 274 miliampere kadar çıkan dalgalı akımlar ölçmesinin akabinde, akımın üçte birinden biraz fazlasının direkt metanın parçalanmasıyla ilişkilendirilebileceği sonucuna ulaştı.
DAHA ŞİMDİDEN TEZLİ GÖRÜNÜYOR
Verimlilik problemine gelince, metanın barındırdığı gücün yüzde 31’i elektrik gücüne dönüştü ve bu sonuç onu kimi elektrik santralleriyle kısmen kıyaslanabilir hale getirdi. Bu süreçle daha fazla uğraşmak, biyogazla çalışan, her gaz zerresinden daha fazla güç çıkaran ve uzun aralıklara borularla metan taşıma gereksinimini azaltan yüksek verimli canlı pillerin yaratılmasının önünü açabilir. Ve bu kıymetli; çünkü kimi metan santralleri yaklaşık yüzde 30’luk verimliliğe bile zar sıkıntı sağlıyor.
Ancak optimist açıdan bakarsak, kendimizi fosil yakıtların tamamına olan bağımlılığımızdan kurtarmanın yollarını bulmamız gerek. Teknolojik uygulamalar bir yana, bu hilekâr sera gazının etrafımızda nasıl parçalandığıyla ilgili daha fazla şey öğrenmek, hiç de üzücü değil.
Bu araştırma Frontiers in Microbiology isimli mecmuada yayınlandı.
*Arke, Arkea yahut Arkebakteriler, canlı organizmaların bir ana koludur.
Yazının özgünü Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
Sıkıntı sera gazları olduğunda, bizi fark ettirmeden iklim krizinin daha da derinlerine sürükleyebilecek olan ‘sessiz berbat karakter’ metandır. Atmosferimizde, ısıyı tutmada karbondioksitten en az 25 kat daha tesirlidir.
tıpkı vakitte, aslında o kadar da verimli değil; yanma yoluyla, bu doğal gazdaki gücün fakat yarısından azı elektrik gücüne dönüştürülebiliyor. Hollanda’daki araştırmacılar, her bir metan kabarcığından daha fazla elektron elde etmek maksadıyla, görmek için bir mikroskoba gereksinim duyacağınız ve ziyadesiyle olağan dışı olan bir elektrik santrali tipi geliştirdiler. Radboud Üniversitesi’nde mikrobiyolog olan Cornelia Welte, “Bu, güç kesimi açısından fazlaca faydalı olabilir” diyor: “Kullanımda olan biyogaz tesislerinde, metan mikroorganizmalarca üretilir, çabucak sonrasında yakılarak bir türbini harekete geçirir ve bu sayede güç üretir. Biyogazın yarısından daha azı güce dönüştürülür ve bu, ulaşılabilecek en yüksek kapasitedir. Mikroorganizmaları kullanarak daha güzelini yapıp yapamayacağımızı kıymetlendirmek istiyoruz.”
Araştırmalarının odağındaki nokta, oksijensiz ortamlarda metanı parçalayabilmek de dahil olmak üzere, sıra dışı ve güç şartlar altında olağanüstü hayatta kalma yetenekleriyle bilinen bir tıp arkea*-bakteri gibisi mikroplar. ‘Anaerobik metanotrofik (ANME) arkea’ ismiyle bilinen bu kendine mahsus tıp, bir elektrokimyasal yansıma zincirindeki elektronları boşaltarak, hücrelerinin haricinde bir çeşit metal ya da metaloid kullanarak yahut etraflarındaki öbür tiplere aktararak bu metabolik gösteriyi yönetir.
Birinci kere 2006 yılında tespit edilen ANME cinsi Methanopereden’in nitratlardan bir ölçü yardım alarak metanı oksitlediği ve bunu Hollanda’nın gübreye boğulmuş tarım menfezlerinin ıslak bataklıklarında bulunan konutlarında yaptığı keşfedildi. Mikrobiyal yakıt hücrelerinde bu süreçten elektron çekme eforları, dönüşümün geri planında tam manasıyla hangi süreçlerin işleyebileceğine ait açık bir doğrulama olmadan küçük voltajların üretilmesini sağladı.
AŞILMASI GEREKEN ZAHMETLER VAR
Şayet bu arkealar metan yiyen güç hücreleri olarak gelecek vaat edeceklerse, nitekim de açık ve net bir biçimde bir akım üretmeleri gerekiyor. İşleri daha da zorlaştıran biçimde, Methanopereden’in kendisi, yetiştirmeye elverişli bir mikrop değil. Durum bu biçimdeyken, Welte ve başka araştırmacılar, bu metan yiyen arkea’nın hakim olduğunu bildikleri bir mikrop örneği topladılar ve onları metanın tek elektron verici olduğu oksijenden mahrum bir ortamda büyüttüler. Bu koloninin yakınına sıfır voltaja ayarlanmış bir metal anot yerleştirdiler ve tesirli bir biçimde akım üretmesi maksadıyla hazırlanmış bir elektrokimyasal hücre oluşturdular.
bir daha Radboud Üniversitesi’nden bir mikrobiyolog olan Heleen Ouboter, “Birinin biyolojik bir terminal, ötekininse kimyasal bir terminal olduğu, çift terminalli bir tıp pil yaratıyoruz” diyor: “Bakterileri, metanın dönüşümünden ortaya çıktığı elektronları verdiği elektrotlardan birinde yetiştiriyoruz.”
Araştırma grubu, metanın karbondioksite dönüşümünü incelemesinin ve santimetre kare başına 274 miliampere kadar çıkan dalgalı akımlar ölçmesinin akabinde, akımın üçte birinden biraz fazlasının direkt metanın parçalanmasıyla ilişkilendirilebileceği sonucuna ulaştı.
DAHA ŞİMDİDEN TEZLİ GÖRÜNÜYOR
Verimlilik problemine gelince, metanın barındırdığı gücün yüzde 31’i elektrik gücüne dönüştü ve bu sonuç onu kimi elektrik santralleriyle kısmen kıyaslanabilir hale getirdi. Bu süreçle daha fazla uğraşmak, biyogazla çalışan, her gaz zerresinden daha fazla güç çıkaran ve uzun aralıklara borularla metan taşıma gereksinimini azaltan yüksek verimli canlı pillerin yaratılmasının önünü açabilir. Ve bu kıymetli; çünkü kimi metan santralleri yaklaşık yüzde 30’luk verimliliğe bile zar sıkıntı sağlıyor.
Ancak optimist açıdan bakarsak, kendimizi fosil yakıtların tamamına olan bağımlılığımızdan kurtarmanın yollarını bulmamız gerek. Teknolojik uygulamalar bir yana, bu hilekâr sera gazının etrafımızda nasıl parçalandığıyla ilgili daha fazla şey öğrenmek, hiç de üzücü değil.
Bu araştırma Frontiers in Microbiology isimli mecmuada yayınlandı.
*Arke, Arkea yahut Arkebakteriler, canlı organizmaların bir ana koludur.
Yazının özgünü Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)