As células de combustível extraem energia do solo

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Northwestern desenvolveu uma nova célula de combustível que captura energia enquanto microrganismos decompõem o solo.

A tampa da bateria impressa em 3D se projeta do solo. Foto: Bill Yen/Universidade Northwestern

Uma bateria alimentada pelo solo, do tamanho de um pequeno livro, oferece uma alternativa viável às baterias em sensores subterrâneos para agricultura , informou a Interesting Engineering em 16 de janeiro. A nova pesquisa foi publicada no periódico Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

A equipe de especialistas enfatizou a durabilidade da nova célula de combustível, referindo-se à sua capacidade de suportar diferentes condições ambientais, incluindo terras áridas e áreas propensas a inundações.

"Esses microrganismos são muito abundantes, vivem em todo o solo. Podemos usar sistemas simples para extrair eletricidade deles. Não abasteceremos uma cidade inteira com essa quantidade de eletricidade. Mas podemos extrair pequenas quantidades de eletricidade para aplicações práticas que exigem pouca energia", disse George Wells, membro da equipe de pesquisa.

Os produtos químicos das baterias podem contaminar o solo, então a nova tecnologia também é uma alternativa ecologicamente correta, eliminando preocupações com componentes tóxicos e inflamáveis ​​das baterias.

A nova célula de combustível utiliza tecido de carbono para o ânodo e um metal inerte e condutor para o cátodo. A equipe aplicou um material repelente à água na superfície do cátodo, permitindo que ele opere submerso e garantindo que seque após a imersão.

Células de combustível limpas no laboratório (à esquerda) e no solo (à direita). Foto: Bill Yen/Universidade Northwestern

O protótipo da célula de combustível funcionou bem, gerando 68 vezes mais eletricidade do que o necessário para operar seus sensores. A célula também era robusta o suficiente para sobreviver a grandes flutuações na umidade do solo. A equipe também conectou o sensor do solo a uma pequena antena para comunicação sem fio, permitindo que a célula de combustível transmitisse dados para uma estação base próxima. Notavelmente, a nova célula de combustível não só funcionou tanto em condições secas quanto úmidas, como também durou cerca de 120% mais do que tecnologias semelhantes.

“O número de dispositivos na Internet das Coisas está em constante crescimento. Se imaginarmos um futuro com trilhões desses dispositivos, não podemos fabricá-los todos com lítio, metais pesados ​​e substâncias tóxicas perigosas para o meio ambiente”, disse Bill Yen, que liderou a nova pesquisa.

“Precisamos encontrar alternativas que possam fornecer pequenas quantidades de energia para operar uma rede descentralizada de dispositivos. Para encontrar uma solução, temos trabalhado em células de combustível microbianas do solo, que usam microrganismos especiais para decompor o solo e fornecer essa pequena quantidade de eletricidade aos sensores. Enquanto houver carbono orgânico no solo para os microrganismos decomporem, a célula de combustível pode durar indefinidamente”, concluiu Yen.

Thu Thao (De acordo com Interesting Engineering )

Link da fonte: https://vnexpress.net/pin-nhien-lieu-lay-nang-luong-tu-dat-4701554.html