燃料電池は土壌からエネルギーを抽出します。

ノースウェスタン大学の研究チームは、微生物が土壌を分解する際にエネルギーを収穫する新しい燃料電池を開発した。

3Dプリントされたバッテリーカバーが地面から突き出ている。写真：ビル・イェン／ノースウェスタン大学

冊子サイズの土壌電力バッテリーは、 農業で使用される地下センサーのバッテリーの現実的な代替品になると、 Interesting Engineeringが1月16日に報じた。この新しい研究は、Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies誌に掲載された。

専門家チームは、新しい燃料電池の耐久性を強調し、乾燥地や洪水が発生しやすい地域など、さまざまな環境条件に耐える能力について言及した。

「これらの微生物は豊富に存在し、あらゆる土壌に生息しています。簡単なシステムを使って、それらから電力を生成することができます。この量の電力で都市全体に電力を供給することはできませんが、実用的な低エネルギー用途のために少量の電力を採取することは可能です」と、研究チームのメンバーであるジョージ・ウェルズ氏は述べています。

バッテリーから排出される化学物質は土壌に浸透する可能性があります。そのため、この新技術は環境に優しい代替技術であり、有毒で可燃性のバッテリー部品に関連する懸念を排除します。

この新しい燃料電池は、アノードにカーボン繊維、カソードに不活性導電性金属を使用しています。研究チームはカソード表面に防水素材を使用することで、浸水状態でも機能し、水没後も確実に乾燥するようにしました。

実験室できれいな状態の燃料電池（左）と、汚れに覆われた状態（右）。写真：ビル・イェン／ノースウェスタン大学

試作燃料電池は効率的に動作し、センサーへの電力供給に必要な電力の68倍を発電します。バッテリーは土壌水分の大きな変動にも耐えられるほど堅牢です。研究チームは土壌センサーを無線通信用の小型アンテナに接続しました。これにより、燃料電池は近くのステーションにデータを送信できます。注目すべきは、この新型燃料電池は乾燥状態と湿潤状態の両方で動作するだけでなく、類似の技術と比較して約120%長く稼働するという点です。

「モノのインターネット（IoT）におけるデバイスの数は増加し続けています。将来、こうしたデバイスが何兆個も存在すると想像した場合、リチウム、重金属、その他の環境に有害な物質を使ってそれらすべてを製造することは不可能です」と、今回の研究の主任研究者であるビル・イェン氏は述べています。

「分散型デバイスのネットワークに電力を供給するための少量のエネルギーを供給できる代替ソリューションを見つける必要があります。その解決策を見つけるために、私たちは土壌ベースの微生物燃料電池を研究してきました。これは、特殊な微生物を用いて土壌を分解し、その微量​​な電力をセンサーに供給するものです。微生物が分解できる有機炭素が土壌に存在する限り、燃料電池は無期限に稼働することができます」とイェン氏は結論付けました。

Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）

ソースリンク: https://vnexpress.net/pin-nhien-lieu-lay-nang-luong-tu-dat-4701554.html