Sel bahan bakar mengambil energi dari tanah

Sebuah tim peneliti di Universitas Northwestern telah mengembangkan sel bahan bakar baru yang menangkap energi saat mikroorganisme menguraikan tanah.

Penutup baterai hasil cetak 3D mencuat dari tanah. Foto: Bill Yen/Northwestern University

Baterai bertenaga tanah seukuran buku kecil menawarkan alternatif yang layak untuk baterai pada sensor bawah tanah untuk pertanian , Interesting Engineering melaporkan pada 16 Januari. Penelitian baru ini diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Tim ahli menekankan daya tahan sel bahan bakar baru, mengacu pada kemampuannya untuk menahan berbagai kondisi lingkungan, termasuk lahan kering dan daerah rawan banjir.

Mikroorganisme ini sangat melimpah, mereka hidup di tanah di mana-mana. Kita dapat menggunakan sistem sederhana untuk memanen listrik dari mereka. Kita tidak akan mampu memasok listrik ke seluruh kota dengan jumlah listrik ini. Namun, kita dapat memanen listrik dalam jumlah kecil untuk aplikasi praktis yang membutuhkan sedikit energi," kata George Wells, anggota tim peneliti.

Bahan kimia dari baterai dapat meresap ke dalam tanah, sehingga teknologi baru ini juga merupakan alternatif yang ramah lingkungan, menghilangkan kekhawatiran tentang komponen baterai yang beracun dan mudah terbakar.

Sel bahan bakar baru ini menggunakan kain karbon untuk anoda dan logam konduktif inert untuk katoda. Tim mengaplikasikan material anti air pada permukaan katoda, yang memungkinkannya beroperasi saat terendam dan memastikannya mengering setelah terendam.

Sel bahan bakar bersih di laboratorium (kiri) dan di dalam tanah (kanan). Foto: Bill Yen/Northwestern University

Prototipe sel bahan bakar ini bekerja dengan baik, menghasilkan listrik 68 kali lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk menjalankan sensornya. Sel ini juga cukup tangguh untuk bertahan terhadap fluktuasi kelembapan tanah yang besar. Tim juga menghubungkan sensor tanah ke antena kecil untuk komunikasi nirkabel, yang memungkinkan sel bahan bakar mengirimkan data ke stasiun pangkalan terdekat. Menariknya, sel bahan bakar baru ini tidak hanya berfungsi dalam kondisi kering maupun basah, tetapi juga bertahan sekitar 120 persen lebih lama dibandingkan teknologi serupa.

"Jumlah perangkat di Internet of Things terus bertambah. Jika kita membayangkan masa depan dengan triliunan perangkat ini, kita tidak dapat memproduksi semuanya dengan litium, logam berat, dan zat beracun yang berbahaya bagi lingkungan," kata Bill Yen, yang memimpin penelitian baru ini.

"Kita perlu menemukan alternatif yang dapat menyediakan energi dalam jumlah kecil untuk menjalankan jaringan perangkat yang terdesentralisasi. Untuk menemukan solusinya, kami telah mengembangkan sel bahan bakar mikroba tanah, yang menggunakan mikroorganisme khusus untuk memecah tanah dan menyediakan listrik dalam jumlah kecil ini untuk sensor. Selama masih ada karbon organik di dalam tanah yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme, sel bahan bakar ini dapat bertahan lama," pungkas Yen.

Thu Thao (Menurut Teknik Menarik )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/pin-nhien-lieu-lay-nang-luong-tu-dat-4701554.html