只有适应良好的生物才能在白天不断暴露在阳光和温度波动的情况下生存，更不用说缺水了。由 FAPESP 支持的研究人员在光伏面板上发现了一组适应这种条件的细菌和酵母，它们将阳光转化为电能。这些面板安装在巴西圣保罗州的索罗卡巴和伊塔蒂巴。
一篇报告研究结果的文章发表在FEMS Microbiology Letters的编辑选择部分，FEMS Microbiology Letters是欧洲微生物学会联合会的官方期刊。
鉴于其特性，所鉴定的微生物具有开发成需要长时间暴露在阳光下的产品的巨大潜力，例如用于加工食品、化学品、纺织品、药品和化妆品的防晒剂和颜料，以及更有效的清洁剂清洁面板本身的抗菌作用。
“我们得出的结论是，这种微生物群的组成与在瓦伦西亚 [西班牙]、伯克利 [加利福尼亚州，美国]，甚至北极和南极的光伏面板上发现的非常相似，”作为该研究的一部分进行的朱莉安·莫拉 (Juliane Moura) 说。她在巴西圣保罗州索罗卡巴的圣卡洛斯联邦大学 (UFSCar) 的生物技术和环境监测研究生课程 (PPGBMA) 的硕士研究，获得了高等教育改善协调会的奖学金人事部 (CAPES)，巴西教育部的一个部门。
Iolanda 说：“尽管所研究的国家气候不同，但它们的面板表面都是微生物群落的家园，这些微生物已经适应了太阳辐射、温度波动、缺水以及制造面板的材料。” Duarte 是 UFSCar 人类与生物科学中心 (CCHB) 生物学系教授，也是该文章的最后一位作者。
通过用浸泡在无菌盐水中的纱布绷带擦洗位于 Sorocaba 和 Itatiba 的面板来收集样品。然后将它们储存在烧瓶中并运送到 UFSCar 的应用微生物学实验室，在那里提取 DNA。
使用 16S rRNA 基因测序，研究人员在所有样本中发现了相似的成分，尽管在索罗卡巴农村地区收集的样本的多样性略高。16S rRNA 基因测序通常用于识别、分类和定量复杂生物混合物中的微生物，例如环境样本(例如海水)和人类肠道微生物组。
尽管地理和气候存在差异，但结果与在西班牙、美国、北极和南极进行的研究相似。细菌属Methylobacterium methylorubrum和Hymenobacter占微生物多样性的90%以上观察到。
生物洗涤剂
了解光伏面板上的微生物群落还可以帮助保持面板的效率随着时间的推移。在巴西，研究表明污染(累积的灰尘和微生物)会在 18 个月后使发电量减少 11%。在沙漠中，损害可达39%，在发生沙尘暴等极端天气事件时，损害可达50%以上。
除了沙子和其他颗粒外，面板上的灰尘还含有丰富的微生物。作为一种生存策略，一些细菌聚集在排列在面板上的生物膜中，并降低它们捕获太阳辐射的能力。
在他们研究的下一阶段(本文未涵盖)中，研究人员分离了一种色素酵母，该酵母存在于气候寒冷地区的太阳能电池板上，可用于生产生物洗涤剂。
这些分子在应用方面被认为是通用的，因为它们具有张力活性，这意味着它们可以降低水中的表面张力，以帮助其与水不溶性物质混合。
它们还具有作为抗微生物剂、抗肿瘤药物以及用于清理 8 被排放化学品污染的土壤和地下水的生物修复过程的潜在应用。
“在许多经济活动中去除生物膜很困难，因此该研究对开发新型太阳能电池板管理策略做出了重要贡献，”杜阿尔特说。“未来涉及生物清洁剂酵母的研究可以为为太阳能电池板和其他设备配制更有效的清洁产品提供替代途径。”
极端微生物
能够承受甚至在光伏面板上发现的条件下茁壮成长的生物被称为极端微生物。例如，在索罗卡巴和伊塔蒂巴发现的一些细菌之前曾在分别来自中国、蒙古和智利的塔克拉玛干、戈壁和阿塔卡马沙漠的土壤样本中检测到。
研究人员对一些分离株特别感兴趣，因为它们有色素并在 3°C 到 50°C 的不同温度范围内生长。当自由基和活性氧的过量产生对生物有机体有害时，色素的存在可能与克服氧化应激的能力有关。
太阳辐射和水分流失是氧化应激的原因之一。光伏电池板具有光滑且倾斜的表面，旨在不留水。
研究人员分离出 63 种具有抵御紫外线潜力的微生物。这些将在实验室中进行分析，以发现它们对紫外线的实际抵抗力并探索可能的生物技术应用。
