Pilele de combustie extrag energie din pământ

O echipă de cercetători de la Universitatea Northwestern a dezvoltat o nouă celulă de combustie care captează energia pe măsură ce microorganismele descompun solul.

Capacul bateriei printat 3D iese din pământ. Fotografie: Bill Yen/Universitatea Northwestern — Capacul bateriei printat 3D iese din pământ. Fotografie: *Bill Yen/Universitatea Northwestern*

O baterie alimentată de sol, de dimensiunea unei cărți mici, oferă o alternativă viabilă la bateriile din senzorii subterani pentru agricultură , a relatat Interesting Engineering pe 16 ianuarie. Noua cercetare a fost publicată în revista Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Echipa de experți a subliniat durabilitatea noii pile de combustie, referindu-se la capacitatea acesteia de a rezista la diferite condiții de mediu, inclusiv zone aride și zone predispuse la inundații.

„Aceste microorganisme sunt foarte abundente, trăiesc în sol peste tot. Putem folosi sisteme simple pentru a recolta electricitate de la ele. Nu vom alimenta un oraș întreg cu această cantitate de electricitate. Dar putem recolta cantități mici de electricitate pentru aplicații practice care necesită puțină energie”, a declarat George Wells, membru al echipei de cercetare.

Substanțele chimice din baterii se pot infiltra în sol, așa că noua tehnologie este și o alternativă ecologică, eliminând preocupările legate de componentele toxice și inflamabile ale bateriilor.

Noua celulă de combustie folosește material textil din carbon pentru anod și un metal inert, conductiv, pentru catod. Echipa a aplicat un material hidrofug pe suprafața catodului, permițându-i să funcționeze atunci când este scufundat și asigurându-se că se usucă după scufundare.

Pile de combustie curate în laborator (stânga) și în sol (dreapta). Fotografie: Bill Yen/Universitatea Northwestern — Pile de combustie curate în laborator (stânga) și în sol (dreapta). Fotografie: *Bill Yen/Universitatea Northwestern*

Prototipul pilei de combustie a funcționat bine, generând de 68 de ori mai multă electricitate decât era necesar pentru alimentarea senzorilor săi. Celula a fost, de asemenea, suficient de robustă pentru a rezista fluctuațiilor mari ale umidității solului. Echipa a conectat, de asemenea, senzorul de sol la o antenă mică pentru comunicații wireless, permițând pilei de combustie să transmită date către o stație de bază din apropiere. În mod notabil, noua pilă de combustie nu numai că a funcționat atât în condiții uscate, cât și umede, dar a rezistat și cu aproximativ 120% mai mult decât tehnologiile similare.

„Numărul de dispozitive din Internetul Lucrurilor este în continuă creștere. Dacă ne imaginăm un viitor cu trilioane de astfel de dispozitive, nu le putem fabrica pe toate cu litiu, metale grele și substanțe toxice care sunt periculoase pentru mediu”, a declarat Bill Yen, care a condus noua cercetare.

„Trebuie să găsim alternative care pot furniza cantități mici de energie pentru a alimenta o rețea descentralizată de dispozitive. Pentru a găsi o soluție, am lucrat la pile de combustie microbiene din sol, care utilizează microorganisme speciale pentru a descompune solul și a furniza această cantitate mică de electricitate senzorilor. Atâta timp cât există carbon organic în sol pentru ca microorganismele să se descompună, pilele de combustie pot dura pe termen nelimitat”, a concluzionat Yen.

Thu Thao (conform Interesting Engineering )

Legătură sursă