En almindelig form har ekstraordinære egenskaber, når det kommer til batterier, har skotske forskere opdaget.
Formen Neurospora crassa, også kendt som rødbrødskimmel, kan ændre manganklorid til en forbindelse, der indeholder manganoxider, som har elektrokemiske egenskaber.
”Dette var en ganske stor overraskelse, det var så effektivt, ” siger Geoffrey Gadd, en mikrobiolog ved University of Dundee i det østlige Skotland.
Gadds team voksede svampen i et medium indeholdende urinstof og manganklorid. Materialet blev "biomineraliseret." Gadd siger, "Du får denne crusty, krystalagtige biomasse." Materialet blev derefter opvarmet til 300 grader i fire timer, indtil det blev karboniseret. Det resulterende produkt var en blanding af biomasse og manganoxider.
Holdet mistænkte, at deres opdagelse kunne være nyttigt, da manganoxider kan bruges som elektrodematerialer til lithium-ion-batterier. Yderligere test, der blev udført af Gadds kolleger i Kina, viste, at de materialer, der er afledt af skimmel, faktisk havde gunstige egenskaber til brug i både lithium-ion-batterier og superkapacitorer. Materialet mistede kun 10 procent af sin kapacitet efter 200 opladningscyklusser, hvilket antyder, at det muligvis er ideelt til brug i genopladelige batterier.
Lithium-ion-batterier bruges i en lang række almindelige elektronik, f.eks. Mobiltelefoner og bærbare computere. Deres elektroder kan være lavet af forskellige materialer, men manganoxid er blandt de billigste og mindst giftige. Den carboniserede svampe-manganoxidkomposit, der er oprettet af Gadd's team, ser ud til at have særlig lovende egenskaber sammenlignet med manganoxider, der stammer fra konventionelle midler, med hensyn til dens energitetthed og stabilitet.
Forskningen, den første til at vise, at svampe kan hjælpe med at syntetisere materialer med elektrokemiske egenskaber, blev offentliggjort i tidsskriftet Current Biology .
Materialet efter opvarmning (Geoffrey Gadd) Opdagelsen forgrenede sig temmelig serendipitøst fra Gadds vigtigste forskning, der har at gøre med, hvordan svampe kan transformere metaller. Gadd og hans team har tidligere set på, hvordan svampe kan ændre blyet i forurenet jord til en mere stabil, mindre farlig form, og hvordan svampe kan hjælpe med at genvinde sjældne, efterspurgte elementer, såsom selen og kobolt, fra affaldsmaterialer. Denne proces, kendt som ”biorecovery”, betragtes som en vigtig fremadskridende front i kampen mod forurening og i bestræbelserne på at holde en stabil mængde dyrebare elementer i omløb på trods af geopolitiske spændinger.
Det er vigtigt at bemærke, at selvom N. crassa kaldes rødt brødskimmelsvamp, er det ikke de uklare ting, du finder vokser på din uaktuelle baguette, siger Gadd.
”Oprindeligt, da det blev opdaget, tror jeg, det var isoleret fra et stykke brød, men det er faktisk ekstremt sjældent, ” forklarer han. ”Hvis dit brød er gået af, er det faktisk fra andre organismer.”
Gadd og hans team arbejder ofte med N. crassa, fordi det vokser hurtigt, og hele genomet er blevet sekventeret. Men andre organismer kan sandsynligvis påvirke den samme transformation.
”Det næste skridt ville være at udforske [dette arbejde] korrekt i en anvendt kontekst, opdele, forbedre ydeevnen og undersøge økonomi, ” siger Gadd.
Det kan dog være godt nede på vejen, og Gadds hovedarbejde fokuserer fortsat på at bruge svampe til biorecovery.
Så næste gang du ser skimmelsvamp rundt om huset, skal du give det lidt respekt. Denne svage svamp kan være fremtiden for bæredygtig energi.
