शोध से पता चला है कि बैक्टीरिया अपशिष्ट जल से बिजली उत्पन्न किया

वाशिंगटन : ईपीएफएल के प्रोफेसर अर्डेमिस बोघोसियन के अनुसार, "हमने बिजली उत्पन्न करने के लिए ई. कोली बैक्टीरिया, सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए सूक्ष्म जीव, को इंजीनियर किया।" "हालांकि ऐसे दुर्लभ बैक्टीरिया हैं जो स्वचालित रूप से बिजली बना सकते हैं, लेकिन ऐसा करने के लिए उन्हें रसायनों के एक निश्चित संयोजन की आवश्यकता होती है।

चूंकि ई. कोली विभिन्न प्रकार के सबस्ट्रेट्स पर पनप सकता है, इसलिए हम विभिन्न प्रकार की सेटिंग्स में बिजली उत्पन्न करने में सक्षम हैं, जिनमें अपशिष्ट जल भी शामिल है। जूल जर्नल में प्रकाशित एक पेपर में, बोघोसियन की टीम ने बायोइलेक्ट्रॉनिक्स में एक अभूतपूर्व उपलब्धि की रिपोर्ट दी है, जिससे बिजली उत्पन्न करने के लिए सामान्य ई. कोली बैक्टीरिया की क्षमताओं में वृद्धि हुई है।

यह कार्य एक नवीन दृष्टिकोण की रूपरेखा प्रस्तुत करता है जो अपशिष्ट प्रबंधन और ऊर्जा उत्पादन दोनों में क्रांतिकारी बदलाव ला सकता है।

जैविक अनुसंधान के प्रमुख ई. कोली बैक्टीरिया का उपयोग बाह्यकोशिकीय इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (ईईटी) नामक प्रक्रिया के माध्यम से बिजली बनाने के लिए किया गया है।

ईपीएफएल शोधकर्ताओं ने उन्नत ईईटी प्रदर्शित करने के लिए ई. कोली बैक्टीरिया को इंजीनियर किया, जिससे वे अत्यधिक कुशल "इलेक्ट्रिक रोगाणु" बन गए। पिछली विधियों के विपरीत, जिसमें बिजली उत्पादन के लिए विशिष्ट रसायनों की आवश्यकता होती है, बायोइंजीनियर्ड ई. कोली विभिन्न प्रकार के कार्बनिक सब्सट्रेट्स को चयापचय करते हुए बिजली का उत्पादन कर सकता है।

अध्ययन के प्रमुख नवाचारों में से एक ई. कोली के भीतर एक संपूर्ण ईईटी मार्ग का निर्माण है, जो एक उपलब्धि पहले हासिल नहीं की गई थी। बिजली पैदा करने के लिए मशहूर जीवाणु शेवेनेला वनडेन्सिस एमआर-1 के घटकों को एकीकृत करके, शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक एक अनुकूलित मार्ग का निर्माण किया जो कोशिका के आंतरिक और बाहरी झिल्ली तक फैला हुआ है।

इस नवीन मार्ग ने पिछले आंशिक दृष्टिकोणों को पीछे छोड़ दिया, और पारंपरिक रणनीतियों की तुलना में विद्युत प्रवाह उत्पादन में तीन गुना वृद्धि हुई।

खेल के मैदान के रूप में अपशिष्ट जल महत्वपूर्ण बात यह है कि इंजीनियर्ड ई. कोली ने विभिन्न वातावरणों में उल्लेखनीय प्रदर्शन किया है, जिसमें शराब की भठ्ठी से एकत्रित अपशिष्ट जल भी शामिल है। जबकि विदेशी विद्युत रोगाणु लड़खड़ा गए, संशोधित ई. कोली पनपा, जिसने बड़े पैमाने पर अपशिष्ट उपचार और ऊर्जा उत्पादन की अपनी क्षमता का प्रदर्शन किया।

"जैविक कचरे को संसाधित करने के लिए सिस्टम में ऊर्जा डालने के बजाय, हम एक ही समय में जैविक कचरे को संसाधित करते हुए बिजली का उत्पादन कर रहे हैं - एक पत्थर से दो निशाने साध रहे हैं!" बोघोसियन कहते हैं। "हमने अपनी तकनीक का परीक्षण सीधे अपशिष्ट जल पर भी किया, जिसे हमने लॉज़ेन में एक स्थानीय शराब बनाने वाली कंपनी लेस ब्रैसर्स से एकत्र किया था।

विदेशी इलेक्ट्रिक सूक्ष्मजीव जीवित रहने में भी सक्षम नहीं थे, जबकि हमारे बायोइंजीनियर्ड इलेक्ट्रिक बैक्टीरिया इस कचरे को खाकर तेजी से पनपने में सक्षम थे।"

अध्ययन के निहितार्थ अपशिष्ट उपचार से परे हैं। स्रोतों की एक विस्तृत श्रृंखला से बिजली उत्पन्न करने में सक्षम होने के कारण, इंजीनियर्ड ई. कोलाई का उपयोग माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं, इलेक्ट्रोसिंथेसिस और बायोसेंसिंग में किया जा सकता है - जैसे कि कुछ अनुप्रयोग। इसके अलावा, जीवाणु के आनुवंशिक लचीलेपन का मतलब है कि इसे विशिष्ट वातावरण और फीडस्टॉक्स के अनुकूल बनाया जा सकता है, जिससे यह टिकाऊ प्रौद्योगिकी विकास के लिए एक बहुमुखी उपकरण बन जाता है।

पांडुलिपि के मुख्य लेखक मौहिब कहते हैं, "हमारा काम काफी समय पर है, क्योंकि इंजीनियर बायोइलेक्ट्रिक सूक्ष्मजीव अधिक से अधिक वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं।"

"हमने पिछले अत्याधुनिक की तुलना में एक नया रिकॉर्ड स्थापित किया है, जो केवल आंशिक मार्ग पर निर्भर था, और उस सूक्ष्म जीव की तुलना में जिसका उपयोग हाल ही में क्षेत्र में प्रकाशित सबसे बड़े पत्रों में से एक में किया गया था। सभी के साथ क्षेत्र में वर्तमान अनुसंधान प्रयासों के कारण, हम बायोइलेक्ट्रिक बैक्टीरिया के भविष्य को लेकर उत्साहित हैं, और इस तकनीक को नए पैमाने पर ले जाने के लिए हम और अन्य लोग इंतजार नहीं कर सकते।"