关闭广告

无限发电不是梦?微生物燃料电池大突破:只要土壤中有碳就行!

财联社10139人阅读

财联社1月17日讯(编辑 黄君芝)近期,美国西北大学的一个研究小组展示了一种非凡的发电新方法,他们将一个平装书大小的装置放置在土壤中,只要土壤中有碳,就可以利用微生物分解泥土产生的能量来发电。


这种设备被称为微生物燃料电池,已有100多年的历史。它们的工作原理有点像电池,有阳极、阴极和电解质,但它们不是从化学来源获取电力,而是与细菌一起工作,细菌在吞噬土壤时自然地向附近的导体提供电子。

然而,这些细菌需要被埋在泥土里的同时保持水和氧气的供应。该项目负责人Bill Yen说,“它们的性能不可靠和输出功率较低,阻碍了它们的实际应用,特别是在低湿度条件下。”

因此,研究小组着手创造了几种新的设计,旨在使电池能够持续接触氧气和水,并成功地研制出了一种形状像垂直放置在水平圆盘上的墨盒的设计。圆盘状的碳毡阳极水平放置在设备底部,深埋在土壤中,当微生物消化泥土时,它可以捕获电子。


与此同时,导电金属阴极则垂直放置在阳极的顶部。因此,只要底部埋得足够深,就可以从深层土壤中获取水分,而顶部则与地表齐平。


此外,在电极的整个长度上都有一个通气间隙,顶部的保护盖可以防止灰尘和碎屑掉入,切断阴极与氧气的接触。阴极的一部分还涂有防水材料,这样当洪水泛滥时,仍有一部分疏水性阴极与氧气接触,以保持燃料电池的运行。

最新研究成果已于近期发表在了《计算机协会(ACM)交互、移动、可穿戴和泛在技术论文集》(Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies)上。


在测试中,这种设计在不同的土壤湿度水平下表现一致,从完全浸没在水中到“有些干燥”的土壤(含水量仅为 41%)。平均而言,它所产生的电量是其板载湿度和触摸检测系统运行所需电量的68倍,并能通过微型天线将数据传输到附近的基站。


与其他超长期发电来源一样,比如利用核废料制成的光伏金刚石电池,这里产生的电量不足以驱动智能手机,更多的是被设计为为小型传感器供电,这些传感器可以长期运行,无需定期更换电池。

Yen说:“如果我们想象未来有数万亿个这样的设备,我们不可能用锂、重金属和对环境有害的毒素来制造每一个设备。我们需要找到替代方案。因此,我们把目光投向了土壤微生物燃料电池,它利用特殊的微生物来分解土壤,并利用这种低能量来为传感器供电。只要土壤中有有机碳供微生物分解,燃料电池就有可能永远运行下去。”

根据研究团队的说法,上述设计最巧妙的部分是,其所有组件都可以在五金店的货架上买到。因此,在这项研究和广泛商业化之间不存在供应链或材料问题。

版权与免责声明:本文内容转载自其他媒体,目的在于传递更多信息,不代表本网观点或立场,不承担此类作品侵权行为的自己责任及连带责任。
猜你喜欢
精彩推荐

中国大厂竞逐GPU,字节今年订购超10亿美元

晚点LatePost 浏览 13333

加州理工学院起诉苹果博通无线专利侵权可能达成和解

网易科技报道 浏览 12219

曝利雅得新月将签内马尔,年薪2亿持平C罗,转会费4500万

奥拜尔 浏览 14220

女生最显土的3个冬天发型,真的别留了!

Yuki女人故事 浏览 10623

最快2025年上市 索尼与本田将联手打造三款新车

乐选爱车 浏览 9533

孙兴慜两连杀!争四大战独造3球,21场造21球,维拉真克星

奥拜尔 浏览 9408

50年代的猫眼墨镜,走进了现代少女的潮流世界

时装LOFFICIEL杂志 浏览 16978

记者:深足6月14日补发部分奖金,但今年队员还没收到过工资

直播吧 浏览 13858

“90后”业务员骗走上海一独居老太980万挥霍一空,大部分用于直播打赏

上观新闻 浏览 12178

范弗里特新秀年薪水54万美元,接下来三年每场比赛薪水53万

OnFire 浏览 12771

汽缸滚烫!若签下拉维亚奥利斯,切尔西夏窗支出将达到4.22亿欧!

直播吧 浏览 11713

这一天,坐在陈宝国身边的刘德华,展现了他在内娱的江湖地位

不八卦会死星人 浏览 9929

郭碧婷胖成两个自己?许久未见她和向太越来越像

她暖 浏览 14264

王宝强演技封神之作《hello,树先生》:世界从不在乎小人物的命运悲剧

趣看热点 浏览 24033

我国古代流传较广的四大民间故事,你还记得吗?

趣看热点 浏览 23443

突发!*ST雪发公告:实控人张劲失联

经济参考报 浏览 16088

火箭老板宣布未来退役哈登球衣:他创造了很多回忆

网易体育 浏览 24099

什么才是适合普通人的日系穿搭?答案在这里

Yuki时尚酱 浏览 12104

马卡:布斯克茨已告知巴萨内部决定离队,哈维仍想劝球员留下

直播吧 浏览 16744

反对“零件配对”,谷歌跟随苹果宣布支持美国维修权法案

IT之家 浏览 9939

海口紧急提醒:所有出岛小车暂勿到港 待渡车场已饱和

上观新闻 浏览 70200
本站所有信息收集于互联网,如本站收集信息侵权,请联系我们及时删除
沪ICP备20017958号-1