Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mencoba untuk menangkap arus listrik yang dihasilkan bakteri melalui metabolisme mereka sendiri. Sejauh ini, bagaimanapun, transfer arus dari bakteri menuju elektroda penerima belum efisien sama sekali. Sekarang, peneliti dari berbagai institusi termasuk Universitas Lund telah mencapai pemindahan arus listrik yang sedikit lebih efisien.
Salah satu tantangan terbesar masyarakat adalah memenuhi kebutuhan energi terbarukan dan berkelanjutan. Salah satu sumber energi yang telah menarik minat dan berpotensial adalah dengan memanfaatkan bakteri.
“Kami mengambil elektron dari bakteri dan mentransfernya ke elektroda. Ini memungkinkan kami untuk mendapatkan arus listrik dari bakteri secara real time, seolah-olah mereka sedang makan” demikian penjelasan Lo Gorton, profesor kimia di Lund University di Swedia .
“Studi ini merupakan terobosan dalam pemahaman kita tentang transfer elektron ekstraseluler pada bakteri”, katanya.
Transfer elektron ekstraseluler mengacu pada arus yang dapat dihasilkan bakteri di luar sel mereka sendiri. Kesulitan saat mengekstraksi energi adalah menghasilkan molekul yang dapat menembus dinding sel bakteri yang tebal untuk mengambil elektron di sana dengan lebih efisien.
Dalam studi saat ini, para peneliti menciptakan molekul buatan untuk mencapai tujuannya, yang dikenal sebagai polimer redoks. Jenis bakteri yang diteliti adalah bakteri usus umum yang ada pada hewan dan manusia, Enterococcus faecalis.
Hasil penelitian ini berharga tidak hanya karena potensinya dalam hal energi listrik bakteri di masa depan; mereka juga meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana bakteri berkomunikasi dengan lingkungannya. Bakteri itu sendiri mungkin menggunakan transfer elektron ekstraseluler untuk berkomunikasi, baik dengan bakteri lain maupun dengan berbagai molekul.
“Pemindahan elektron bisa menjadi sangat penting untuk bagaimana bakteri berkomunikasi dengan berbagai molekul dan satu sama lainnya dalam sistem pencernaan kita, tetapi juga untuk bagaimana alam berfungsi dalam perspektif yang lebih luas. Diperkirakan saat ini bahwa banyak proses geologis didorong oleh bakteri”, kata Lo Gorton.
Memahami bagaimana bakteri berfungsi dan berkomunikasi sangat berharga dalam banyak konteks. Sebagai contoh, bakteri dan mikroorganisme lainnya dapat digunakan untuk memproduksi biofuel, yang dikenal sebagai sel biofuel mikroba. Yang menarik dalam konteks energi adalah bakteri fotosintesis. Jika mereka melekat pada elektroda, mereka dapat menghasilkan energi listrik ketika terkena cahaya. Ini telah ditunjukkan oleh Lo Gorton dan rekan-rekannya dalam studi sebelumnya.
Pengetahuan yang lebih dalam tentang bakteri juga penting dalam hal potensi menggunakannya untuk memurnikan air limbah, menghasilkan molekul yang sulit disintesis atau mengurangi karbon dioksida menjadi bentuk yang lebih bermanfaat, misalnya.
