الفطر يتحول إلى مصنع مصغر للكهرباء

نجح العلماء مؤخراً في تحويل الفطر إلى مصنع مصغر لإنتاج الطاقة، فيما يُعرف اليوم بـ "الكهرباء الحيوية الفطرية" ، فقد تم توليد الكهرباء من الفطر (أو ما يُعرف بالبطاريات الفطرية والأنظمة البيونيكية) هو توجه علمي واعد في مجال الطاقة الحيوية المستدامة، ويهدف إلى تقليل النفايات الإلكترونية وإنتاج طاقة صديقة للبيئة.

وتعتمد هذه الفكرة على اتجاهين رئيسيين في الأبحاث العلمية:

ــ البطاريات الفطرية الحيوية  (Bio-batteries):

طوّر باحثون في المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد (EMPA) بطارية فطرية مبتكرة تُولّد الكهرباء، ويمكن تحللها حيويًا بشكل شبه كامل بعد الاستخدام ، تعتمد هذه التقنية على الفطريات التي تستخدم العناصر الغذائية لإنتاج جزيئات مشحونة تُولّد الطاقة الكهربائية. بعد ثلاث سنوات من البحث، نجح الفريق في دمج هذه الكائنات الدقيقة في هيكل بطارية مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تتميز هذه البطارية بأنها تتكون بالكامل تقريبًا من مواد قابلة للتحلل الحيوي، ولا تُخلّف سوى سماد عضوي بدلًا من نفايات إلكترونية، نظرًا لانخفاض إنتاجها، تُعدّ البطارية الفطرية حاليًا الأنسب لتطبيقات توفير الطاقة، مثل أجهزة استشعار البيئة أو الرطوبة ، و يرى الخبراء أن هذه التقنية لا تزال في مرحلة البحث الأساسي، لكنهم يعتقدون أنها فى المستقبل ، قد تُسهم البطاريات القابلة للتحلل الحيوي في تقليل النفايات الإلكترونية وتوفير طاقة أكثر استدامة لأجهزة الاستشعار في البيئة والزراعة.

ــ الفطر البيونيكي (Bionic Mushrooms):

نجح علماء في تحويل نبات الفطر الذي يُشترى من البقاليات الى مولد كهرباء يأملون باستخدامه مستقبلا لتشغيل أجهزة مختلفة ، حيث غُطي الفطر “البيونيكي” ببكتريا قادرة على انتاج الكهرباء وخطوط من الغرافين تجمع التيار الكهربائي ، وتتضمن العملية تسليط ضوء على المنظومة لتفعيل قدرة البكتريا على التركيب الضوئي وحين تجمع الخلايا ما يُنتج من ضوء فانها تولد كمية صغيرة من الكهرباء تُعرف بإسم “تيار ضوئي”  ، وجاء استخدام الفطر لتوليد الكهرباء في اطار دراسة أوسع يجريه الباحثون لإيجاد طريقة تتيح التعلم من الآليات البيولوجية واستخدامها في تطبيقات عملية.

قال مانو مانور رئيس فريق الباحثين في معهد ستيفنز للتكنولوجيا بولاية نيو جيرسي الامريكية أن فريقه دمج بكتريا زرقاء قادرة على توليد الكهرباء بمواد نانوية قادرة على جمع التيار المتولد وبذلك تمكن من استخدام خواصهما الفريدة وزيادتها وإيجاد منظومة بيونيكية عاملة جديدة بالكامل .

اكتشف الفريق ان خلايا البكتريا تعيش اطول عدة ايام لدى وضعها على فطر حي بالمقارنة مع قواعد أخرى ، والمعروف بين العلماء ان البكتريا الزرقاء قادرة على توليد صدمات كهربائية خفيفة ولكنهم كانوا حتى الآن يلاقون صعوبة في إبقائها حية في ظروف اصطناعية ، وبإيجاد “منظومة هجينة” تشجع الفطر والبكتريا على التعاون يعتقد العلماء انهم تمكنوا من حل هذه المشكلة ، ويقول العلماء ان مجموعة مصفوفة من الفطر تكفي لتشغيل مصباح ذي صمام ثنائي باعث للضوء بما تولده من كهرباء ولكن تشغيل أجهزة أكبر ما زال هدفاً بعيد المدى.