اكتشاف سلالة ميكروبية جديدة في حقول الأرز تتغذى على الكهرباء وتكافح التلوث

في سياق البحث المستمر عن حلول عملية ومبتكرة لمواجهة أزمة المناخ وتقليل الانبعاثات الكربونية، تتجه الدراسات العلمية الحديثة نحو استكشاف القدرات الخفية للكائنات الحية الدقيقة وتوظيفها في تقنيات الطاقة النظيفة. في إنجاز علمي دولي، نشرت دراسة حديثة في دورية "إينيرجي أند إنفايرومينت نيكسس" بمشاركة باحثين من جامعة غوانغدونغ للتكنولوجيا في الصين والمركز القومي للبحوث في مصر، رصدت قدرات فريدة لنوع جديد من البكتيريا التي تأكل الكهرباء.

يشرح الدكتور طارق قابيل، عضو هيئة التدريس بقسم التقنية الحيوية بكلية العلوم جامعة القاهرة، أن البكتيريا المُقوّسة الكبريتية القاع أرضية تستعيض عن السكر بالقطب الكهربائي لتسحب الإلكترونات منه مباشرة. تعيش هذه البكتيريا في تربة مزارع الأرز المشبعة بالماء والخالية من الأكسجين، وتتميز بكفاءة عالية في التبادل الإلكتروني ثنائي الاتجاه وتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد خام أساسية.

تمتلك البكتيريا المقوسة أسلاكاً نانوية بيولوجية تتكون من بروتينات السيتوكرومات التي تحتوي على ذرات حديد، وتعمل كأسلاك توصيل حيوية لنقل الكهرباء عبر غشاء الخلية في الاتجاهين بكفاءة عالية. وأظهرت التجارب قدرة البكتيريا على تفكيك معادن الحديد الصلبة وتوليد تيار كهربائي مستقر، فضلاً عن دورها الأساسي عند تزويدها بتيار مستمر في سحب الإلكترونات واستخدام ثاني أكسيد الكربون لإنتاج مادة الأسيتات.

تساهم هذه التقنية في دعم الاقتصاد الدائري للكربون عبر تصميم مفاعلات حيوية مستقبلية بالقرب من المصانع ومحطات الطاقة لتحويل الانبعاثات الضارة إلى مواد مفيدة باستخدام الطاقة المتجددة.