덴마크 기술대(DTU)와 덴마크 올보르대(Aalborg University) 연구원은 전기 에너지를 저장하는 곰팡이 퀴논(quinones)생산에 우수한 균 개발에 착수했다.

연구팀은 ‘리튬, 구리 및 아연과 같은 독성 금속을 사용하는 배터리를 대체할 새로운 배터리를 개발에 관심이 있다. 얀 크리스찬 프리스바드(Jens Christian Frisvad) DTU 생명공학과 교수는 “곰팡이 퀴논은 매우 유망한 대안을 제공한다. 석유에서 추출한 비슷한 물질과 달리 퀴논은 100 % 분해 할 수 있다”고 말했다. 그는 연구 프로젝트 ‘지속 가능한 에너지 저장을 위한 곰팡이 배터리(Fungal Batteries for Sustainable Energy)를 이끌고 있다.

배터리에 곰팡이를 사용한다는 아이디어는 알보그대 연구팀이 개발했다. 연구진은 연구를 가속화하기 위해 DTU와 협력했다.

프리스바드는 연구진이 전지의 양극 또는 음극에 사용할 수 있는 다량의 퀴논을 생산하는 두 가지 균류를 확인, 에너지 저장 또는 방전 할 수 있다고 설명했다. 문제의 퀴논은 두 가지 곰팡이균 ‘Penicillium’과 ‘Alternaria’에서 유래한다.

곰팡이균은 과일 껍질 같은 환경에서 자랄 수 있고 부산물은 동물용 사료나 퇴비로 사용할 수 있다.

DTU 연구원은 또한 많은 다른 곰팡이 균류를 선별 검사해 가장 적합한 곰팡이 균주를 찾는다. 그들은 곰팡이가 나중에 제거하기 어려운 독소를 생산하는지 여부를 조사하고 있다. 곰팡이가 산업적으로 사용될 수 있는지를 밝히기 위해 곰팡이 게놈을 서열화한다. 곰팡이에서 퀴논을 정제 할 수 있는 방법도 조사한다.

알보그대 연구원은 곰팡이 전지를 기존 전력망에 연결하고 풍력 터빈 및 태양 전지 설치에 연결할 수있는 배터리를 개발하는 데 필요한 사항을 검토하고 있다.

알보그대 조앤 머프(Jens Muff) 부교수는 “곰팡이 배터리는 에너지를 다량 저장하는 데 특히 유리한 성질을 가진 산화 환원 유동 배터리라고 불리는 유형”이라며 “생산하기가 쉽고 지속 가능한 방식으로 제거하기 쉽다. 그러나 곰팡이 퀴논은 에너지 밀도가 높지 않아 배터리의 크기가 중요한 모바일 기술에 적합하지 않기 때문에 일반 배터리보다 커질 것”이라고 설명했다.

DTU와 알보그대 연구자들은 금형 곰팡이를 생산하고 배터리용 퀴논 추출법 등 지속가능한 배터리의 데모 모델을 개발하는 데 3년이 걸렸다.

DTU 곰팡이 컬렉션에는 화학적으로 생명공학에서 사용되는 많은 종을 대표하는 약 40,000가지 곰팡이가 포함됐다. 식료품과 실내 환경 또는 토양 및 해양 환경에서 발견되는 것들을 파괴하는 곰팡이도 있다. 이들 종 내에서의 변이가 알려지고 결과적으로 특정 생명 공학 목적을 위한 최상의 균주가 선택 될 수 있다. 

연구진은 현재 곰팡이 배터리 프로토타입을 설계, 노보 노르딕재단(Novo Nordisk Foundation)에서 2백만 유로 기부로 적절한 균류에 대한 연구를 가속화 할 예정이다.