Микробный аккумулятор
инженеры и Учёные уже некое время трудятся с видом микробов, каковые носят название «exoelectrogenic», «микробы-генераторы», трудятся как мини-электростанции.
Эти маленькие формы судьбы смогут существовать в среде без кислорода, и в ходе естественного потребления органических веществ в качестве продуктов питания, они создают дополнительные, не необходимые им самим электроны, каковые они выделяют в вохдух. Иными словами, это указывает, что эти микробы испражняются энергией.
Звучит как совершенный источник другой энергии, за исключением одной маленькой неприятности: как возможно собирать эти электроны из микроскопических существ?
Инженеры Стэндфордского университета (Stanford University) нашли ответ. В статье, размещённой в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, официальный издание Национальной академии наук США) Син Се (Xing Xie) и его сотрудники именуют собственный изобретение «микробной батареей» и сохраняют надежду, что их изобретение будут применять в таких местах как очистные сооружения, для разложения органических загрязняющих веществ в «мертвых прибрежных» водах и зонах озёр, где стоки других отходов и удобрений смогут привести к истощению уровня кислорода в гибели и воде морской судьбе.
Сейчас, действительно, их лабораторный прототип имеет размер батареи типа D и выглядит как химический опыт с двумя электродами — хорошим и отрицательным, загружёнными в бутылку со сточными водами.
В данной непрозрачной емкости, прицепившиеся к отрицательному электроду как ракушки к корпусу судна, пируют необыкновенные бактерии, перерабатывая органические отходы в электричество, улавливаемое на хорошем электроде.
«Мы именуем это электронной рыбалкой», говорит Крейг Клиддл (Craig Criddle), эксперт по материаловедению и сотрудник научно-исследовательской лаборатории Крейг Клиддл (Craig Criddle).
На отрицательном электроде батареи колонии «подключенных» микроорганизмов, прикрепляются к углеродным нитям, служащим действенными проводниками электричества. Посредством сканирующего электронного микроскопа инженеры смогли взять изображение микробов, присоединенных собственными микроскопическими усиками к проводнику.
Крейг Клиддл обрисовывает изображение ниже: (100 микробов на фото помещаются в ширину одного людской волоса)
«Вы имеете возможность заметить как микробы создают нанопровода, дабы избавиться от избыточных электронов».
Углеродные нити собирают электроны, выделяемые микробами, и действенным образом ведут их к хорошему аноду, выполненному из оксида серебра. Оксид серебра восстанавливается в серебро, наилучшим методом сохраняя заряд, практически являющейся результатом процесса поглощения еды микробами.
Стэндфордские инженеры уверены в том, что так посредством микробной батареи возможно извлечь около 30% потенциальной энергии, хранящейся в сточных водах. Другими словами данный метод возможно использовать с такой же эффективностью, с какой солнечные батареи преобразовывают солнечный свет в электричество.
Само собой разумеется, в применении энергии сточных вод значительно меньше потенциала по сравнению с другими экологически чистыми источниками энергии. Однако, по словам изобретателей, сама микробная батарея стоит внимания, потому, что ее производительность может оказать помощь компенсировать часть энергозатрат, применяемых для очистки сточных вод., на каковые приходится около 3% от общей электрической нагрузки в развитых государствах. Большинство данной электричества идет на обогащение кислородом воды в очистных сооружениях, где простые бактерии применяют его в ходе пищеварения – переработки органических отходов.
Заглядывая в будущее, ученые уверены в том, что их самой громадной проблемой будет поиск недорогого, но действенного материала для анода.
«Мы показали принцип применения оксида серебра, но серебро через чур дорого для коммерческого применения», говорит соавтор работы, ученый Йи Куй (Yi Cui). «Учитывая это, мы на данный момент ищем более практичный материал на замену».
По данным: phys.org/news
