p Mudar a química da superfície dos eletrodos leva ao crescimento preferencial de uma nova bactéria eletroativa que poderia dar suporte ao tratamento aprimorado de águas residuais com energia neutra. p Crescer, bactérias eletroativas quebram compostos orgânicos ao transferir elétrons para substratos de estado sólido fora de suas células. Os cientistas utilizaram este processo para conduzir dispositivos, como sistemas eletroquímicos microbianos, onde as bactérias crescem como um filme em um eletrodo, quebrar os compostos orgânicos em águas residuais e transferir os elétrons resultantes para o eletrodo.

p Os cientistas estão agora procurando maneiras de melhorar este processo para que ele produza gás hidrogênio em um eletrodo de cátodo carregado negativamente, que pode então ser convertida em eletricidade para alimentar estações de tratamento de águas residuais. Isso precisa de bactérias eletroativas que transferem elétrons de forma eficiente para um eletrodo anódico carregado positivamente que não usa hidrogênio para seu crescimento.

p Krishna Katuri, um cientista pesquisador no laboratório de Pascal Saikaly, e colegas descobriram uma nova bactéria eletroativa, chamado Desulfuromonas acetexigens, que cresce preferencialmente quando a química da superfície do ânodo é alterada de uma maneira específica. A bactéria produz uma densidade de corrente mais alta do que a bactéria produtora de corrente mais importante, Geobacter sulfurreducens, e em menos tempo.

p "Consideramos esta uma descoberta revolucionária no campo, "diz Katuri.

p Ao ajustar a química da superfície, os pesquisadores modificaram eletrodos de grafite para produzir amino, grupos carboxila e hidróxido em sua superfície. Quando lodo e acetato, um composto orgânico usado como ração, foram colocados em uma câmara de vidro junto com o eletrodo, bactérias cresceram rapidamente na superfície do eletrodo. As análises revelaram que D. acetexigens cresceu preferencialmente rapidamente nos eletrodos modificados, enquanto G. sulfurreducens cresceu em eletrodos não modificados convencionalmente usados ​​testados como controles.

p Análises adicionais mostraram que D. acetexigens gerou uma densidade de corrente de cerca de 9 amperes por metro quadrado dentro de 20 horas do início do processo, em comparação com apenas 5 amperes por metro quadrado em 72 horas por G. sulfurreducens.

p Também, D. acetexigens não usa hidrogênio como alimentação. Isso significa que um reator eletroquímico microbiano tratando águas residuais poderia combinar os elétrons e prótons produzidos por esta bactéria para gerar gás hidrogênio no cátodo.

p "Em seguida, planejamos estudar como D. acetexigens transfere elétrons e aprender como maximizar sua atividade no ânodo, ", diz Saikaly." Também estamos fabricando um reator de célula de eletrólise microbiana em escala piloto para tratar águas residuais domésticas com esta bactéria enquanto recupera gás hidrogênio como energia. Os painéis solares serão integrados ao reator piloto com o objetivo de usar energia solar e de hidrogênio para obter um tratamento de águas residuais neutro em termos de energia ou até mesmo com energia positiva. "