Od jestivih gljiva do plijesni, od jednostaničnog života do najvećeg organizma na Zemlji, od uzročnika bolesti do izvora moćnih lijekova i droga, gljive su vječiti izvor fascinacije i istraživanja. A sada su istraživači Švicarskog saveznog laboratorijia za znanost i tehnologiju materijala EMPA otkrili još jednu sposobnost gljiva: stvaranje električne energije. Iz tamošnjeg laboratorija za celulozu i drvne materijale dolazi nam naime funkcionalna gljivična baterija.

Gljivice iz printera

Žive stanice ne proizvode puno električne energije, ali sasvim dovoljno da bi nekoliko dana napajale senzore temperature kakvi se obično koriste u poljoprivredi ili u istraživanju okoliša. Najveća prednost gljivičnih baterija je to što je potpuno netoksična, a uz to je i biorazgradiva.

Strogo govoreći, ovo i nije baterija, već takozvana mikrobna gorivna ćelija. Kao i sva živa bića, mikroorganizmi pretvaraju hranjive tvari u energiju. Mikrobne gorivne ćelije koriste ovaj metabolizam i hvataju dio energije kao električnu energiju, a dosad su se uglavnom napajale bakterijama.

Gljivice iz pisača

Kako bi stvorili funkcionalnu gorivnu ćeliju, švicarski istraživači prvi su kombinirali dvije vrste gljiva čiji se metabolizmi međusobno nadopunjuju: na strani anode nalazi se gljivica kvasca čiji metabolizam oslobađa elektrone, dok katodu kolonizira gljivica bijele truleži. Ona proizvodi poseban enzim koji omogućuje hvatanje elektrona i njihovo izvođenje iz ćelije.

Gljivice nisu "usađene" u bateriju već su dio ćelije od samog početka. Komponente gljivične baterije proizvedene su uz pomoć 3D ispisa, što omogućava strukturiranje elektrode tako da mikroorganizmi mogu što lakše pristupiti hranjivim tvarima. A da bi se to postiglo, stanice gljivica se umiješaju u tiskarsku boju na bazi celuloze, laku za istiskivanje bez ubijanja stanica i ujedno električki vodljivu i potpuno biorazgradivu.

Mikrobiologija i elektrotehnika

Gljivične stanice mogu koristiti celulozu kao hranjivu tvar i tako pomoći u razgradnji baterije nakon upotrebe. Međutim, njihov glavni izvor hranjivih tvari su jednostavni šećeri koji se dodaju baterijskim ćelijama. Gljivične baterije možete osušiti i potom aktivirati jednostavnim dodavanjem vode i hranjivih tvari.

Ovaj interdisciplinarni projekt, predstavljen u časopisu Sustainable Chemistry & Engineering spojio je mikrobiologiju, znanost o materijalima i elektrotehniku. Istraživači sad žele otići korak dalje: namjeravaju osnažiti gljivičnu bateriju i produžiti njen radni vijek, a istražuju i mogućnosti drugih vrsta gljiva koje bi bile prikladne za opskrbu električnom energijom.