С помощью микроорганизмов можно строить, а можно и разрушать. Это зависит от "вкусовых предпочтений" бактерий. Если им по зубам твердые сплавы, их привлекают к строительству. Если они предпочитают углеводородные соединения, то трудятся на очистных работах. Среди новых разработок попадаются и первый, и второй случай. Правда, пока речь идет об опытном использовании и проверке в полевых условиях.
© Фото : Boran Kartal
Емкости с бактериями, способными "переваривать" моноокись азота
Наностроители
Российские ученые нашли способ укрепления бетона в два раза. Стоит ли говорить, какие это открывает перспективы, например, для строительства конструкций, которым предстоит находиться в воде. Новую технологию создали в Севастопольском государственном университете. Главную подсказку ученым дали некоторые микроорганизмы. А потом надо было только найти для них отработанные резцы, буры и другие твердосплавные изделия, и открытие состоялось. Что получится, если грамотно "натравить" микроорганизмы на металл, рассказал директор научно-образовательного центра "Перспективные технологии и материалы" СГУ Владимир Гавриш:
«
"У нас есть твердосплавные отходы, которые мы перерабатываем с помощью бактерий, и получаем на выходе нанопорошки тяжелых металлов: карбид вольфрама, карбид титана и так далее. Эти порошки добавляются затем в строительные материалы – кстати, не только в бетон, а еще и в керамику, и в гипс – и очень хорошо улучшают их прочностные свойства. Так, при добавлении только 2% карбида вольфрама прочность увеличивается на 94%".
Технология получения бетона из обыкновенного цемента и щебня остается прежней. Просто на определенной стадии добавляется "щепотка" нанопорошка, и бетон превращается в "супербетон" из "суперцемента". При этом, как заметил Владимир Гавриш, бетоны бывают разными по качеству. Но даже тогда, когда для него брали "некондиционный", некрепкий щебень, результат был тот же. Суперпродукт.
Рабочий в одном из цехов завода по производству газосиликатного бетона "Аэроблок".
В промышленное производство он пока не поступил – не составлена полная картина влияния нанопорошков. Бетон надо исследовать на кручение и коррозионную стойкость, на влагостойкость и морозостойкость, на вспучивание и усталость – параметров слишком много, чтобы сказать: состав нанопорошка должен быть только таким. Предстоит еще "поиграть с концентрацией", полагает Владимир Гавриш. Перетасовать бактерии, которые усердно работают в порошке. Но кто они и что именно делают?
«
"Это коммерческая тайна, – говорит Владимир Гавриш, – а в общих словах все просто. Есть одни из древнейших микроорганизмов на Земле, бациллы, которые существуют в том или ином виде в природе повсеместно. Если вы обращали внимание на ржавые детали, в них в большинстве случаев и присутствуют эти микроорганизмы. Они позволяют окислять определенные металлы, приводя их в растворенное состояние. На этом и основано получение нанопорошков".
Другой путь в науке у тех бактерий, которые помогают привести в порядок территории после загрязнения нефтепродуктами.
Фильтр для очистки загрязненной нефтью воды
Коктейль из микроорганизмов
Есть немало препаратов для биоремедиации, то есть очистки почвы на основе процессов метаболизма микроорганизмов. Однако фишка нового российского биопрепарата в том, что он предполагает передачу генетических свойств от бактерий, которых привезли в нужное место, тем бактериям, которые там живут спокон веков. Как и зачем, рассказал доцент РГУ нефти и газа имени Губкина Андрей Новиков. Он предположил условный тип поведения в ситуации нефтеразлива в некоей местности: можно взять любой ходовой в таких случаях биопрепарат, все залить и надеяться, что нефть разложится. Но совсем не обязательно бактерии из биопрепарата будут хорошо расти в той конкретной почве.
«
"Важно, чтобы участвовала и аборигенная микрофлора, адаптированная к условиям региона, – уточняет Андрей Новиков. – Поэтому наши ученые сосредоточились на составлении из бактерий правильного коктейля. Главное в рецепте – чтобы у бактерий из препарата гены, отвечающие за деструкцию углеводородов, находились в мобильных элементах, то есть в отдельных плазмидах, а не в основной бактериальной хромосоме. И тогда они смогут легко переноситься к бактериям, которые уже находятся в почве. То есть аборигенные бактерии будут приобретать способность самостоятельно разрушать углеводороды, эффективно расти, питаться и обеззараживать землю".
К уникальным достоинствам нового биопрепарата относится и то, что он способен работать при низких температурах, как ни один другой в мире. Он и создавался с учетом того, что основная нефтедобыча в России происходит на Севере и в Западной Сибири. Так что микроорганизмы из российского коктейля при очень низкой температуре способны не только выживать, но как ни в чем не бывало утилизировать углеводороды, не теряя аппетита. И – бонус: а еще они продуцируют биосурфактанты. Это вещества, которые снижают поверхностное натяжение и повышают биодоступность углеводородных субстратов для микроорганизмов. Скорость очистки от этого резко увеличивается.
Автор Ольга Бугрова, радио Sputnik
Установка по производству биомассы водородных бактерий. Красноярский научно-исследовательский институт физики. 1980 год