Ученые разрабатывают новую технологию, которая генерирует «бесконечную» энергию: «Топливный элемент может потенциально длиться вечно».
Ученые во главе с исследователями из Северо-Западного университета в Чикаго разработали новый тип топливных элементов, которые можно собирать из грязи. Это грязное топливо может обеспечить по существу бесконечное электричество, устраняя отходы и вредное воздействие других источников топлива.
В исследовании, опубликованном в январе, исследователи изложили свои выводы относительно сбора электроэнергии из микробов, крошечных организмов, таких как бактерии или грибы, живущих в грязи.
С этим новым типом топливных элементов ученые надеются использовать источники энергии, которые могут выступать в качестве замены батарей, которые могут выделять токсины в воду или почву, увеличивать отходы свалок, вызывать пожары и могут привести к истощению сообществ их ресурсов.
Исследователи обнаружили, что эти устройства, каждый из которых не намного больше размера книги в мягкой обложке, могут питать датчики в сельском хозяйстве и удаленные устройства в Интернете вещей (IoT), большой сети объектов, которые используют программное обеспечение или технологии для обмена данными с другими устройствами, такими как умные часы и самоуправляемые автомобили.
Процесс разработки микробных топливных элементов, основы для питания на грязи, начался в 1911 году, когда британский ботаник Майкл Крессе Поттер впервые успешно выработал электричество из микроорганизмов. Поттер обнаружил, что эти топливные элементы могут работать как батарея.
В то время как традиционные батареи используют химические вещества для выработки электроэнергии, эти микроорганизмы естественным образом генерируют электричество через поток электронов. Поскольку эти микробы нуждаются в кислороде и воде и имеют низкую выходную мощность, было трудно сделать «практическое использование их, особенно в условиях низкой влажности», — сказал в докладе университета выпускник Северо-Западного университета Билл Йен, который возглавлял исследование.
Алекс Хоннольд тест-драйв своего нового Rivian
Исследовательская группа проверила топливо, работающее на грязи, путем сбора мощности микробов в почве для питания датчиков, которые могли бы измерять влажность почвы и прикосновение проходящих животных, важных трекеров для точных методов ведения сельского хозяйства для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, обнаружив, что они могут работать во влажных и сухих условиях и пережить другие технологии на 120%, согласно отчету университета.
«Эти микробы повсеместно распространены; они уже живут в почве повсюду, — говорит Джордж Уэллс, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии Северо-Западного университета. — Мы не собираемся снабжать энергией целые города, но мы можем захватить небольшое количество энергии для обеспечения практических приложений с низким энергопотреблением».
Литиевые батареи обеспечивают большую часть нашей повседневной жизни, составляя 54,6 млрд долларов прибыли в год, согласно данным Statista. Однако из-за величины лития, который они содержат, добыча и утилизация этих батарей вызывают проблемы, такие как загрязнение нашей земли и повышение обеспокоенности в области прав человека.
«Количество устройств в Интернете вещей (IoT) постоянно растет. Если мы представим будущее с триллионами этих устройств, мы не можем построить каждое из них из лития, тяжелых металлов и токсинов, которые опасны для окружающей среды, — сказала Йен в докладе университета. — Нам нужно найти альтернативы, которые могут обеспечить низкое количество энергии для питания децентрализованной сети устройств … Пока в почве есть органический углерод для разрушения микробов, топливный элемент может потенциально длиться вечно».
Хотя исследование дает многообещающий взгляд на альтернативу литиевым батареям, впереди еще долгий процесс создания поставок этого вида энергии. Однако это одно из последних достижений в альтернативах литиевым батареям. Ученые разработали способы производства и переработки литиевых батарей из арахисовых оболочек, фруктовой кожуры, бумажных изделий и даже коровьих волос.
Переход от грязной энергии к грязной энергии может стать будущим энергии из неожиданных источников.
Присоединяйтесь к нашей бесплатной рассылке новостей для еженедельных обновлений о самых крутых инновациях ** Улучшение нашей жизни ** и ** спасение нашей планеты .
