Las pilas de combustible extraen energía del suelo.

Un equipo de investigación de la Universidad Northwestern ha desarrollado una nueva pila de combustible que recolecta energía a medida que los microorganismos descomponen el suelo.

La tapa de la batería impresa en 3D sobresale del suelo. Foto: Bill Yen/Universidad Northwestern

Una batería alimentada por el suelo del tamaño de un librito ofrece una alternativa viable a las baterías de los sensores subterráneos utilizados en la agricultura , informó Interesting Engineering el 16 de enero. La nueva investigación fue publicada en la revista Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

El equipo de expertos destacó la durabilidad de la nueva celda de combustible, mencionando su capacidad para soportar diversas condiciones ambientales, incluyendo tierras áridas y áreas propensas a inundaciones.

"Estos microorganismos son abundantes; viven en el suelo en todas partes. Podemos usar sistemas sencillos para generar electricidad a partir de ellos. No podríamos abastecer a una ciudad entera con esta cantidad de electricidad. Pero sí podemos recolectar pequeñas cantidades de electricidad para aplicaciones prácticas de bajo consumo energético", afirmó George Wells, miembro del equipo de investigación.

Las sustancias químicas de las baterías pueden filtrarse al suelo. Por lo tanto, la nueva tecnología también es una alternativa ecológica, eliminando las preocupaciones asociadas con los componentes tóxicos e inflamables de las baterías.

La nueva pila de combustible utiliza tejido de carbono para el ánodo y un metal conductor inerte para el cátodo. El equipo de investigación empleó un material impermeable en la superficie del cátodo, lo que le permite funcionar en condiciones de inundación y garantiza su secado tras la inmersión.

Celda de combustible limpia en el laboratorio (izquierda) y cubierta de suciedad (derecha). Foto: Bill Yen/Universidad Northwestern

El prototipo de pila de combustible funciona eficientemente, generando 68 veces la electricidad necesaria para alimentar sus sensores. La batería también es lo suficientemente robusta como para soportar grandes fluctuaciones en la humedad del suelo. El equipo también conectó los sensores de suelo a una pequeña antena para la comunicación inalámbrica. Esto permite que la pila de combustible transmita datos a una estación cercana. Cabe destacar que la nueva pila de combustible no solo funciona tanto en condiciones secas como húmedas, sino que también dura aproximadamente un 120 % más que tecnologías similares.

"La cantidad de dispositivos en el Internet de las Cosas aumenta constantemente. Si imaginamos un futuro con billones de estos dispositivos, no podremos fabricarlos todos utilizando litio, metales pesados ​​y otras sustancias peligrosas para el medio ambiente", afirmó Bill Yen, investigador principal del nuevo estudio.

Necesitamos encontrar soluciones alternativas que proporcionen pequeñas cantidades de energía para alimentar una red de dispositivos descentralizados. Para ello, hemos estado investigando celdas de combustible microbianas basadas en el suelo, que utilizan microorganismos especiales para descomponer el suelo y proporcionar esta pequeña cantidad de electricidad a los sensores. Mientras haya carbono orgánico en el suelo que los microorganismos puedan descomponer, la celda de combustible puede durar indefinidamente, concluyó Yen.

Thu Thao (Según Interesting Engineering )

Enlace de origen: https://vnexpress.net/pin-nhien-lieu-lay-nang-luong-tu-dat-4701554.html