Northwestern Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, mikroorganizmaların toprağı parçalaması sonucu enerji üreten yeni bir yakıt hücresi geliştirdi.
3 boyutlu yazıcıyla üretilen pil kapağı yerden dışarı doğru çıkıntı yapıyor. Fotoğraf: Bill Yen/Northwestern Üniversitesi
Interesting Engineering'in 16 Ocak'ta bildirdiğine göre, kitapçık büyüklüğündeki toprakla çalışan piller, tarımda kullanılan yer altı sensörlerindeki pillere uygulanabilir bir alternatif sunuyor. Yeni araştırma , Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies dergisinde yayınlandı.
Uzmanlardan oluşan ekip, yeni yakıt hücresinin dayanıklılığını vurgulayarak, kurak araziler ve sel riski taşıyan bölgeler de dahil olmak üzere çeşitli çevresel koşullara dayanabilme özelliğinden bahsetti.
"Bu mikroorganizmalar bol miktarda bulunuyor; her yerde toprakta yaşıyorlar. Bunlardan elektrik üretmek için basit sistemler kullanabiliriz. Bu miktarda elektrikle koca bir şehri besleyemeyiz. Ancak pratik, düşük enerjili uygulamalar için az miktarda elektrik elde edebiliriz," dedi araştırma ekibinin bir üyesi olan George Wells.
Pillerden çıkan kimyasallar toprağa sızabilir. Bu nedenle, yeni teknoloji aynı zamanda çevre dostu bir alternatiftir ve zehirli ve yanıcı pil bileşenleriyle ilgili endişeleri ortadan kaldırır.
Yeni yakıt hücresi, anot için karbon kumaş ve katot için inert, iletken bir metal kullanıyor. Araştırma ekibi, katot yüzeyinde su geçirmez bir malzeme kullanarak, hücrenin su altında kaldığı koşullarda çalışmasını ve suya batırıldıktan sonra kurumasını sağladı.
Laboratuvarda temiz yakıt hücresi (solda) ve kirle kaplı hali (sağda). Fotoğraf: Bill Yen/Northwestern Üniversitesi
Prototip yakıt hücresi verimli bir şekilde çalışarak sensörlerini çalıştırmak için gereken elektriğin 68 katını üretiyor. Batarya ayrıca toprak nemindeki büyük dalgalanmalara dayanacak kadar sağlam. Ekip ayrıca toprak sensörlerini kablosuz iletişim için küçük bir antene bağladı. Bu, yakıt hücresinin verileri yakındaki bir istasyona iletmesini sağlıyor. Özellikle, yeni yakıt hücresi sadece kuru ve ıslak koşullarda çalışmakla kalmıyor, aynı zamanda benzer teknolojilere göre yaklaşık %120 daha güvenilir bir şekilde çalışıyor.
"Nesnelerin İnterneti'ndeki cihaz sayısı sürekli artıyor. Trilyonlarca cihazın olacağı bir gelecek öngörürsek, bunların hepsini lityum, ağır metaller ve çevreye zararlı diğer maddeler kullanarak üretmemiz mümkün değil," diyor yeni çalışmanın baş araştırmacısı Bill Yen.
"Merkezi olmayan cihaz ağlarına güç sağlamak için az miktarda enerji sağlayabilecek alternatif çözümler bulmamız gerekiyor. Bir çözüm bulmak için, toprağı parçalayıp sensörlere bu az miktarda elektriği sağlayan özel mikroorganizmalar kullanan toprak bazlı mikrobiyal yakıt hücreleri üzerinde araştırma yapıyoruz. Toprakta mikroorganizmaların parçalayabileceği organik karbon olduğu sürece, yakıt hücresi süresiz olarak çalışabilir," diye sonuçlandırdı Yen.
Thu Thao ( İlginç Mühendislik'e göre)
[reklam_2]
Kaynak bağlantısı
Yorum (0)