Meroslovje za identifikacijo biofilmov v ekstremnih okoljih: modelna študija na glivah, ki naseljujejo sončne panele

Vpliv človeka na okolje je izjemno velik, saj smo s pojavom tehnosfere dodali še več kompleksnosti v okolje in ponudili nove niše za biosfero. Za preučevanje nastajajočih interakcij med tehnosfero in biosfero ter za ublažitev antropogenih vplivov na eni strani in učinkov biosfere na tehnosfero na drugi strani je ključno razviti ustrezne metode ter zbrati znanstveno utemeljene in kvantitativne podatke. Eno od področij s pomembnim prispevkom k tehnosferi je fotovoltaika (PV). Uporaba sončne energije je najhitreje rastoči vir obnovljive energije v EU. Vendar pa je za ohranjanje učinkovitosti PV modulov ključno, da preprečimo kopičenje prahu, drugih trdnih delcev in subaerialnih biofilmov (SAB), saj lahko ti znatno zmanjšajo učinkovitost PV modulov. Kopičenje SAB je še posebej problematično in potrebna je natančna identifikacija in odkrivanje jedrnih organizmov, ki tvorijo biofilme, da bi oblikovali učinkovite strategije ublažitve njihovih učinkov. Pomemben dejavnik pri tvorbi SAB na PV modulih je bioreceptivnost, ki se nanaša na lastnost gradbenega materiala, da ga lahko kolonizirajo živi organizmi. SAB je težko odstraniti in lahko povzroči zmanjšanje učinkovitosti pretvorbe energije za več kot 10 %. Prevladujoči organizmi v SAB na PV modulih so črne glive, ki so se prilagodile za preživetje v subaerialnih biofilmskih skupnostih na puščavskih kamnitih površinah. Te glive imajo mehanizme odpornosti, kot je rast v mikrokolonijah, ki prevladujejo na subaerialnih biofilmih, ki nastanejo na PV modulih. Nedavne študije kažejo, da so glive, ki naseljujejo kamnite površine (ang. black rock-inhabiting fungi), in drugi člani skupnosti na solarnih PV modulih selektivno prilagojeni, da prenesejo puščavske pogoje na stekleni površini. Vendar pa je znanje o sestavi biofilma omejeno, kar ovira izboljšave pri razvoju materiala površinskega stekla, ki se uporablja za PV module, in v strategijah za preprečevanje nastajanja biofilma ter čiščenje modulov. Pristopi molekularne biologije, kot sta tarčno molekularno testiranje in sekvenciranje nukleinskih kislin, so zagotovili hitrejšo in zanesljivejšo identifikacijo specifičnih vrst ali sevov gliv, vendar pa je zagotavljanje natančnih in primerljivih meritev v različnih laboratorijih izziv. Projekt FungiMET si bo prizadeval razviti in ovrednotiti referenčne merilne postopke za identifikacijo in detekcijo ekstremofilnih gliv, ki naseljujejo PV module, kot osnovo za razvoj enotne strategije za spremljanje nastajanja biofilma na PV modulih in podporo razvoju metod za upravljanje in nadzor delovanja PV modulov. Projekt bo pomagal opredeliti tudi ukrepe za zmanjšanje onesnaževanja vode in tal z zmanjšanjem potreb po čistilih za vzdrževanje PV modulov. Razvit bo referenčni merilni okvir, ki bo univerzalno uporaben v vseh podnebjih in na vseh celinah ter bo podpiral raziskave biosfere v različnih okoljih in širjenje rabe obnovljive energije ne samo v razvitih državah, ampak tudi v državah v razvoju.