Piscinas de água quente como essa são o lar de bactérias que podem comer e respirar eletricidade. Crédito:WSU
Último agosto, Abdelrhman Mohamed se viu caminhando nas profundezas do Parque Nacional de Yellowstone.
Ao contrário de milhares de turistas que caminham para admirar os icônicos gêiseres e fontes termais do parque todos os anos, o estudante de graduação da WSU estava viajando com uma equipe de cientistas em busca de vida dentro deles.
Depois de uma caminhada extenuante de 11 quilômetros pela paisagem, caminhos isolados na área de Heart Lake Geyser Basin, a equipe encontrou quatro piscinas cristalinas de água quente. Eles cuidadosamente deixaram alguns eletrodos inseridos na borda da água, na esperança de tirar criaturas pouco conhecidas do esconderijo - bactérias que podem comer e respirar eletricidade.
Após 32 dias, a equipe voltou às fontes termais para coletar os eletrodos submersos. Trabalhando sob a supervisão de Haluk Beyenal, Paul Hohenschuh Distinto Professor da Escola de Engenharia Química e Bioengenharia Gene and Linda Voiland, Mohamed e o pesquisador de pós-doutorado Phuc Ha analisaram os eletrodos.
Voila! Eles haviam conseguido capturar suas presas - bactérias amantes do calor que "respiram" eletricidade através da superfície de carbono sólido dos eletrodos.
A equipe WSU, em colaboração com colegas da Montana State University, publicaram sua pesquisa detalhando as múltiplas comunidades bacterianas que encontraram no Journal of Power Sources .
"Esta foi a primeira vez que essas bactérias foram coletadas in situ em um ambiente extremo, como uma fonte termal alcalina, "disse Mohamed, acrescentando que as temperaturas nas fontes variaram de cerca de 110 a quase 200 graus Fahrenheit.
Essas criaturas minúsculas não são apenas de interesse acadêmico.
Eles podem ser a chave para resolver alguns dos maiores desafios que a humanidade enfrenta - poluição ambiental e energia sustentável. Essas bactérias podem "comer" a poluição, convertendo poluentes tóxicos em substâncias menos prejudiciais e gerando eletricidade no processo.
"À medida que essas bactérias passam seus elétrons para os metais ou outras superfícies sólidas, eles podem produzir um fluxo de eletricidade que pode ser usado para aplicações de baixo consumo de energia, "disse Beyenal.
A maioria dos organismos vivos, incluindo humanos, usam elétrons, que são minúsculas partículas carregadas negativamente, em uma cadeia complexa de reações químicas para alimentar seus corpos. Todo organismo precisa de uma fonte de elétrons e um lugar para despejar os elétrons para viver. Enquanto nós, humanos, obtemos nossos elétrons dos açúcares dos alimentos que comemos e os passamos para o oxigênio que respiramos pelos pulmões, vários tipos de bactérias despejam seus elétrons em metais ou minerais externos, usando fios protuberantes semelhantes a cabelos.
Para coletar bactérias em um ambiente tão extremo ao longo de 32 dias, Mohamed inventou um potenciostato portátil barato, um dispositivo eletrônico que poderia controlar os eletrodos submersos nas fontes termais por longos períodos de tempo.
"As condições naturais encontradas em recursos geotérmicos, como fontes termais, são difíceis de replicar em ambientes de laboratório, "disse Beyenal." Então, desenvolvemos uma nova estratégia para enriquecer bactérias que gostam de calor em seu ambiente natural. "