Microbes can produce electricity out of thin air. Scientists have finally figured out how to harvest it.

The mad rush is on for discovering clean and renewable forms of energy before it’s too late. Turns out, researchers may have unknowingly had it in hand for decades. It’s a sediment organism first found along the muddy shores of the Potomac River and reported in a letter to the journal Nature in 1987. It turns out the microbe produces electricity out of thin air, one resource we’re unlikely to run out of. University of Massachusetts Amherst scientists have just revealed their development of a device for harvesting this electricity in Nature.
The rod-shaped microbe, Geobacter sulfurreducens is, as its name implies, a member of the Geobacter genus, a group referred to as “electrigens” for their known ability to generate an electrical charge. It was UMass Amherst microbiologist Derek Lovley who found and wrote about the microbe in the late 80s.

It was also Lovlley’s lab that discovered the microbe has a talent for producing electrically conductive protein nanowires, and his lab recently developed a new Geobacter strain that could produce them more rapidly and inexpensively. “We turned E. coli into a protein nanowire factory,” Lovley says. What this means, he says, is that “With this new scalable process, protein nanowire supply will no longer be a bottleneck to developing these applications.”

Enter electrical engineer Jun Yao, also of UMass Amherst. His specialty had been engineering electronic devices using silicon nanowires. The two decided to work together to see if they could turn Geobacter’s protein nanowires into something useful.
The fruit of their collaboration is a device they call “Air-gen.” It employs a thin film of Geobacter nanowires less than 10 microns thick resting on an electrode. Another, smaller electrode sits on top of the film. The film collects, or adsorbs, water vapor, and its surface chemistry and conductivity produce a charge that passes between the two electrodes through the fine gaps between individual nanowires.

Yao’s doctoral student Xiaomeng Liu recalls, “I saw that when the nanowires were contacted with electrodes in a specific way the devices generated a current. I found that that exposure to atmospheric humidity was essential and that protein nanowires adsorbed water, producing a voltage gradient across the device.”

Says Yao, “We are literally making electricity out of thin air.” The Air-gen generates clean energy 24/7. “It’s the most amazing and exciting application of protein nanowires yet.” The two see their new technology as being non-polluting, renewable, and low cost- with distinct advantages over other developing energy sources such as solar and wind for at least one big reason, “it even works indoors” notes Lovley.

At this point, Air-gen generates “a sustained voltage of around 0.5 volts across a 7-micrometre-thick film, with a current density of around 17 microamperes per square centimeter,” enough power to run small electronics. Chaining together several Air-gen units produces even more voltage. The device marks an obvious advance beyond other existing moisture-based energy-harvesting devices that are capable only of intermittent bursts of electricity that last less than 50 seconds.

Smarter faster: the Big Think newsletter
Subscribe for counterintuitive, surprising, and impactful stories delivered to your inbox every Thursday
Fields marked with an * are required
Lovley and Yao plan Air-gen modifications that will allow Air-gen to replace the batteries used in electronic wearables — smart watches and other health and fitness devices — providing self-renewing energy. They also expect it to soon provide power for mobile phones the user will no longer need to recharge.

“The ultimate goal,” says Yao, “is to make large-scale systems. For example, the technology might be incorporated into wall paint that could help power your home. Or, we may develop stand-alone air-powered generators that supply electricity off the grid. Once we get to an industrial scale for wire production, I fully expect that we can make large systems that will make a major contribution to sustainable energy production.”

Clearly excited by the work so far, Yao says, “This is just the beginning of new era of protein-based electronic devices.”

Share this post

Comments (68)

  • נערות ליווי

    I was very pleased to uncover this great site. I need to to thank you for ones time for this fantastic read!! I definitely appreciated every bit of it and I have you bookmarked to look at new information on your blog.

    April 11, 2023 at 4:26 pm
  • https://escortinalbertpark.com

    It said the ship had been stationed within the Red Sea for a number
    of years “in support of Iranian commandos deployed to escort industrial vessels”.
    The brand new York Times cited a US official as saying
    Israel had kbowledgeable Washington iit had struck the ship in “retaliation for earlier Iranian strikes on Israeli vessels”.
    There was no immediate response from the Israeli authorities to the Times report.
    Once you determine onn this you may meet up and carry thhe connection farther
    from there. “The Mall at Greece Ridge has an awesome working relationship with the Greece Police (Department),” the statement continued.
    Police bow their heads as they collect in Leesburrg earlier tnan the hearse carrying the physique of officer Kevin Valencia iss escorted
    by legislation enforcement officers to Orlando on Wednesday,
    March 17, 2021. A regulation-enforcement procession eacorted the body to an Orlando space funeral
    house. Iran was aat pains to stress that the freighter was a civilian ship,
    although other sources mentioned it had been used by Iranian commandos as a
    base ffor transport protection and different dutkes in the realm.

    Khatibzadeh staed tthe Saviz was a “civilian vessel” tht had been deployed inn coordination with the
    International Maritime Organization to protect transport in thhe Red Sea and the Gulf of Aden.

    Also visit my homepage … https://escortinalbertpark.com

    June 5, 2023 at 4:35 pm
  • Картинные галереи и художники

    Статья содержит интересные факты, которые помогают глубже понять тему.

    January 8, 2024 at 12:50 am
  • этому

    each time i used to read smaller content which as well clear their motive, and that is also happening with this paragraph which I am reading at this time.

    January 14, 2024 at 2:42 am
  • смотрим

    Я оцениваю информативность статьи и ее способность подать сложную тему в понятной форме.

    January 14, 2024 at 2:41 pm
  • why not try this out

    Это помогает стимулировать обсуждение и критическое мышление у читателей.

    January 14, 2024 at 7:24 pm
  • ссылко

    Я чувствую, что эта статья является настоящим источником вдохновения. Она предлагает новые идеи и вызывает желание узнать больше. Большое спасибо автору за его творческий и информативный подход!

    February 6, 2024 at 12:33 am
  • FakeUrine

    I’ve recommended U-Pass Urine to all my friends and family.
    It’s a reliable solution for passing tests.
    LabCorp offers comprehensive drug testing solutions for pre-employment screening.

    February 6, 2024 at 6:03 pm
  • вот эти

    When someone writes an article he/she keeps the image of a user in his/her mind that how a user can be aware of it. Thus that’s why this article is perfect. Thanks!

    February 9, 2024 at 7:09 am
  • ссылку

    What’s up, the whole thing is going well here and ofcourse every one is sharing facts, that’s actually good, keep up writing.

    February 11, 2024 at 2:22 am
  • click here now

    At this time it appears like BlogEngine is the top blogging platform out there right now. (from what I’ve read) Is that what you’re using on your blog?

    February 14, 2024 at 5:43 am
  • go to website

    I just like the valuable info you provide on your articles. I’ll bookmark your blog and take a look at again here regularly. I am reasonably certain I will be told many new stuff right right here! Best of luck for the next!

    February 18, 2024 at 10:01 am
  • go now

    Great blog you have got here.. It’s difficult to find quality writing like yours these days. I truly appreciate individuals like you! Take care!!

    March 3, 2024 at 3:58 am
  • подробнее…

    Статья представляет информацию в обобщенной форме, предоставляя ключевые факты и статистику.

    March 3, 2024 at 1:40 pm
  • есть

    Автор предлагает аргументы, подтвержденные достоверными источниками, чтобы убедить читателя в своих утверждениях.

    March 3, 2024 at 5:23 pm
  • например

    Автор старается сохранить нейтральность, предоставляя обстоятельную основу для дальнейшего рассмотрения темы.

    March 5, 2024 at 3:31 am
  • посетить сайт

    Статья представляет объективную оценку проблемы, учитывая мнение разных экспертов и специалистов.

    March 7, 2024 at 3:18 am
  • tempmail for gmail

    This is really interesting, You’re a very skilled blogger. I’ve joined your feed and look forward to seeking more of your magnificent post. Also, I’ve shared your site in my social networks!

    March 9, 2024 at 11:41 am
  • Sekret-Natury

    Excellent write-up

    March 20, 2024 at 12:33 am
  • Витебский Курьер — Новости Витебска

    Хорошая статья, в которой автор предлагает различные точки зрения и аргументы.

    March 21, 2024 at 1:01 pm
  • тута

    Статья представляет все основные аспекты темы, без излишней детализации.

    March 22, 2024 at 1:24 am
  • посетить сайт автора

    Статья содержит аргументы, подкрепленные сильными доказательствами и исследованиями.

    March 22, 2024 at 12:15 pm
  • click here for info

    Мне понравилась систематическая структура статьи, которая позволяет читателю легко следовать логике изложения.

    March 22, 2024 at 5:27 pm
  • https://startupoftheyear.info/

    Wow, superb blog layout! How long have you been blogging for? you make blogging look easy. The overall look of your site is excellent, as well as the content!

    March 22, 2024 at 11:07 pm
  • посетите сайт

    Today, while I was at work, my cousin stole my iphone and tested to see if it can survive a 25 foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now destroyed and she has 83 views. I know this is completely off topic but I had to share it with someone!

    March 23, 2024 at 10:33 am
  • check my reference

    Автор предлагает несколько точек зрения на проблему, что позволяет читателю сформировать свое мнение.

    March 23, 2024 at 7:40 pm
  • https://dailywashingtonnews.com/

    Я оцениваю аккуратность и точность фактов, представленных в статье.

    March 24, 2024 at 12:29 am
  • подробное описание

    Эта статья – источник вдохновения и новых знаний! Я оцениваю уникальный подход автора и его способность представить информацию в увлекательной форме. Это действительно захватывающее чтение!

    March 24, 2024 at 12:54 pm
  • https://line-landing.by/

    Статья помогла мне лучше понять сложные концепции, связанные с темой.

    March 24, 2024 at 7:52 pm
  • например.

    Keep this going please, great job!

    March 25, 2024 at 12:24 am
  • Экология Беларуси

    I have been browsing online more than three hours today, yet I never found any interesting article like yours. It’s pretty worth enough for me. In my view, if all website owners and bloggers made good content as you did, the internet will be much more useful than ever before.

    March 26, 2024 at 2:04 am
  • вот здесь

    Я впечатлен этой статьей! Она не только информативна, но и вдохновляющая. Мне понравился подход автора к обсуждению темы, и я узнал много нового. Огромное спасибо за такую интересную и полезную статью!

    March 26, 2024 at 4:35 pm
  • other

    Автор представляет информацию в увлекательном и легко усваиваемом формате.

    March 26, 2024 at 5:59 pm
  • перейти на сайт

    I take pleasure in, result in I found just what I was having a look for. You have ended my 4 day long hunt! God Bless you man. Have a nice day. Bye

    March 26, 2024 at 6:41 pm
  • Visit Your URL

    Автор представляет свои аргументы с ясной логикой и последовательностью.

    March 27, 2024 at 1:15 am
  • site

    Автор представляет аргументы с обоснованием и объективностью.

    March 27, 2024 at 12:54 pm
  • вот

    Мне понравилось разнообразие рассмотренных в статье аспектов проблемы.

    March 28, 2024 at 9:35 am
  • click here for more info

    Good information. Lucky me I ran across your site by accident (stumbleupon). I have book marked it for later!

    March 29, 2024 at 7:39 pm
  • типа этого

    Статья содержит практические советы, которые можно применить в реальной жизни.

    March 30, 2024 at 5:47 am
  • here

    Мне понравилась аргументация автора, основанная на логической цепочке рассуждений.

    March 30, 2024 at 8:58 pm
  • этой

    Автор предлагает практические рекомендации, которые могут быть полезны в реальной жизни для решения проблемы.

    March 31, 2024 at 6:54 am
  • Zobacz więcej

    Excellent write-up

    April 8, 2024 at 11:41 am
  • Київська знатність

    Its like you read my mind! You appear to know a lot about this, like you wrote the book in it or something. I think that you could do with some pics to drive the message home a bit, but instead of that, this is magnificent blog. An excellent read. I will certainly be back.

    May 31, 2024 at 11:40 am
  • Київська столиця

    Я прочитал эту статью с большим удовольствием! Автор умело смешал факты и личные наблюдения, что придало ей уникальный характер. Я узнал много интересного и наслаждался каждым абзацем. Браво!

    May 31, 2024 at 11:26 pm
  • пример

    Автор статьи представляет анализ и факты в балансированном ключе.

    June 5, 2024 at 9:51 pm
  • find out here

    Я оцениваю тщательность и точность, с которыми автор подошел к составлению этой статьи. Он привел надежные источники и представил информацию без преувеличений. Благодаря этому, я могу доверять ей как надежному источнику знаний.

    June 6, 2024 at 8:42 am
  • helpful site

    Автор старается быть объективным и предоставляет достаточно информации для осмысления и дальнейшего обсуждения.

    June 6, 2024 at 10:44 am
  • official statement

    I’m not sure exactly why but this site is loading extremely slow for me. Is anyone else having this issue or is it a issue on my end? I’ll check back later on and see if the problem still exists.

    June 6, 2024 at 2:49 pm
  • read here

    Статья помогла мне получить более полное представление о проблеме, которая рассматривается.

    June 6, 2024 at 4:18 pm
  • типа этого

    Надеюсь, что эти комментарии добавят ещё больше позитива и поддержки к информационной статье!

    June 6, 2024 at 8:04 pm
  • why not look here

    Hi there it’s me, I am also visiting this website on a regular basis, this web page is truly good and the people are truly sharing fastidious thoughts.

    June 6, 2024 at 9:49 pm
  • такой

    Я оцениваю объективный и непредвзятый подход автора к теме.

    June 6, 2024 at 11:06 pm
  • hop over to here

    Статья предлагает разнообразные подходы к решению проблемы и позволяет читателю выбрать наиболее подходящий для него.

    June 7, 2024 at 8:57 am
  • эта

    Hi, this weekend is pleasant designed for me, since this moment i am reading this impressive educational piece of writing here at my home.

    June 7, 2024 at 10:33 am
  • вот этого

    Автор представляет сложные темы в понятной и доступной форме.

    June 7, 2024 at 12:40 pm
  • Clicking Here

    Статья содержит практические советы, которые можно применить в реальной жизни.

    June 7, 2024 at 5:38 pm
  • такие

    Статья хорошо структурирована, что облегчает чтение и понимание.

    June 7, 2024 at 7:54 pm
  • Get More Info

    Статья представляет различные аспекты темы и помогает получить полную картину.

    June 15, 2024 at 3:40 am
  • ссылка на предложение

    Автор предлагает анализ преимуществ и недостатков разных подходов к решению проблемы.

    June 15, 2024 at 10:46 pm
  • go to the website

    Я оцениваю аккуратность и точность фактов, представленных в статье.

    June 16, 2024 at 7:36 am
  • например вот

    Мне понравился стиль изложения в статье, который делает ее легко читаемой и понятной.

    June 16, 2024 at 9:30 am
  • сайте

    Я хотел бы выразить признательность автору за его глубокое понимание темы и его способность представить информацию во всей ее полноте. Я по-настоящему насладился этой статьей и узнал много нового!

    June 16, 2024 at 7:08 pm
  • find this

    Я прочитал эту статью с огромным интересом! Автор умело объединил факты, статистику и персональные истории, что делает ее настоящей находкой. Я получил много новых знаний и вдохновения. Браво!

    June 16, 2024 at 9:02 pm
  • тута

    Автор старается представить информацию нейтрально и всеобъемлюще.

    June 17, 2024 at 12:25 am
  • этот

    This text is priceless. When can I find out more?

    June 17, 2024 at 7:53 am
  • вот например

    Thanks for sharing your thoughts on meta_keyword. Regards

    June 17, 2024 at 9:40 am
  • во

    Я нашел эту статью чрезвычайно познавательной и вдохновляющей. Автор обладает уникальной способностью объединять различные идеи и концепции, что делает его работу по-настоящему ценной и полезной.

    June 17, 2024 at 1:42 pm

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *