На пути к бионике (Литинецкий) - страница 32

* (Цит. по журналу "Техника молодежи", 1971, № 6, стр. 61.)

Прошло шестьдесят лет. Бурное развитие микроэлектроники и космической техники заставило ученых ряда стран вновь заняться разработкой новых биохимических источников энергии. Уже строятся дешевые, экономичные, малогабаритные биохимические элементы.

Не так давно в США был сконструирован радиопередатчик, работающий от бактериального источника электрического тока. Дальность действия передатчика 24 километра. Электроэнергию для него вырабатывают бактерии, питающиеся сахаром, растворенным в морской воде. "Живые электрические батареи" можно использовать для экономичных систем космических кораблей: для снабжения водородом и кислородом, питьевой водой, воздухом и т. д. При желании или необходимости "живую электрическую батарейку" можно заряжать... соком кокосового ореха. Оказывается, микроорганизмы, живущие в соке кокосового ореха, могут вырабатывать электрическую энергию. Один орех способен "прокормить" батарейку в течение 50 часов. Такая батарейка вполне подходит для работы в транзисторном приемнике.

Гигантским биоэлементом является Мировой океан. В океанических и морских глубинах, как известно, обитают серобактерии. Для их существования, как и для любого живого организма, нужна энергия. Они получают ее несколько необычным способом, как бы в качестве вознаграждения за то, что они служат переносчиками кислорода от сульфатов морской воды к органическим соединениям - растительным и животным остаткам, опускающимся на дно. Кроме кислорода сульфатов, серобактерии доставляют для окисления органических соединений также кислород воды. Избыток энергии от этого процесса серобактерии и поглощают. Это их честно заработанная доля. В результате отщепления кислорода от иона сульфата в нижних слоях океана образуется "кислый" раствор сероводорода в воде, появляется много положительных ионов водорода (Н), а в верхних слоях образуется много отрицательных ионов гидроксила (ОН) (водород из расщепленных молекул воды уходит в ткани водорослей, образуя там углеводы). Так в океане возникают слои с разной электрической заряженностью. Ясно, что при этом должна появиться разность потенциалов, должен начать циркулировать электрический ток.

Для воспроизведения описанных бактериологических и электрохимических процессов ученые построили модель биохимического элемента, подобного океану. Две пробирки с платиновыми электродами и морской водой разного состава как бы имитировали природные условия в двух слоях океана - верхнем и нижнем. На электролитическом мостике между пробирками размножалась бактериальная культура; серобактерии осуществляли процесс, который они ведут в океане. Эта модель в лабораторных условиях работала непрерывно на протяжении нескольких месяцев. Она наглядно демонстрировала прямое превращение химической энергии в электрическую с помощью серобактерий. Такой биохимический топливный элемент дает напряжение около 0,5 вольт и ток более 1 миллиампера. Для получения больших напряжений и токов можно соединить такие элементы последовательно и параллельно. В настоящее время биохимические элементы дают энергию морским буям, автоматическим гидролокаторам, маякам и другим видам сигнальной и сторожевой аппаратуры.