再生可能エネルギーをより広く普及させるためには、大規模な貯蔵を可能にする新しい技術の開発が必要である。コーネル大学の研究者チームは、生物学を使ってこの問題を解決しようとしている。彼らは、持続可能かつ独創的な溶液中でそのようなエネルギーを貯蔵するために、細菌を利用することを提案している。
科学者たちは、電気活性微生物を、風力および太陽光エネルギーと連携して、バイオ燃料、例えばイソブタノールやプロパノールを生成するように改良できると考えている。これらは単独で燃焼させることも、ガソリンなど他の物質に添加することもできる。
「生物学は持続可能なエネルギーインフラの構築において重要な役割を果たすと考えています」と説明するのは、Buz Barstow氏である。同氏は本研究の上級著者であり、コーネル大学の生物・環境工学の助教授である。「一部は補助的な役割となり、一部は主要な役割となるでしょう。私たちは、生物学が機能しうるあらゆる場面を見つけようとしています。
電気活性微生物の具体的な働きは、太陽光または風力エネルギーから電子を借り受け、それを用いて大気中の二酸化炭素分子を分解し、炭素原子を取り出すというものである。これらの炭素原子はその後バイオ燃料に変換されうると、コーネル大学のプレスリリースでは説明されている。
Farshid Salimijazi氏は、大学院生で論文の筆頭著者でもある同氏は、同氏らのアプローチは「生物学的および非生物学的な電気化学工学を縫い合わせ、エネルギーを貯蔵する新しい方法を生み出すこと」を目指していると述べた。
科学者たちは、アイデアを得るために自然に学び、特に光合成を研究した。この自然のプロセスは、太陽エネルギーを大量に貯蔵するのに優れており、それをバイオ燃料に変換する。実際、1年間に光合成が捕捉する太陽エネルギーは、その時点で文明全体が消費する太陽エネルギーの6倍に相当する。
しかし、このプロセスは本来可能なほど効率的ではなく、光合成を行う細胞に到達するエネルギーのごく一部しか捕捉していない（1%未満）。科学者たちによれば、より効率的になりうるのは、太陽光発電を利用して電気を代謝に取り込むことができる電気活性微生物を使うことである。このエネルギーは、二酸化炭素をバイオ燃料に変換する。
太陽光だけでなく、他の種類の再生可能エネルギー源もこのようなプロセスを動かすことができる。研究者らは次に、電気化学的成分と生物学的成分のどの組み合わせが最良の結果をもたらすかを明らかにする計画である。
新しい研究「Electrical Energy Storage With Engineered Biological Systems（改変生物系による電気エネルギー貯蔵）」は、Journal of Biological Engineering.に掲載されている。著者はBarstow氏とSalimijazi氏に加え、Erika Parra氏（ MultiPHY Laboratories, Inc.所属）も共著者として本論文に関わった。
