Pin nhiên liệu mới thu năng lượng từ vi sinh vật trong đất

Với kích thước bằng một cuốn sách mỏng, công nghệ pin nhiên liệu mới hoàn toàn sử dụng năng lượng từ các vi sinh vật sống trong đất để cung cấp năng lượng cho các cảm biến. 

Đây là loại cảm biến đo độ ẩm của đất và phát hiện, theo dõi động vật đi ngang qua, phục vụ cho nông nghiệp, theo trang TechXplore.

Để tiện liên lạc, các nhà nghiên cứu cũng trang bị cho cảm biến chạy bằng năng lượng mặt đất một ăng ten nhỏ để truyền dữ liệu đến trạm quản lý cơ sở.

Pin nhiên liệu không chỉ hoạt động trong cả điều kiện ẩm ướt và khô ráo, mà sức mạnh của nó còn vượt xa các công nghệ tương tự tới 120%.

Tiến sĩ George Wells - phó giáo sư về kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Trường Kỹ thuật McCormick của Northwestern, tác giả cấp cao của nghiên cứu - cho biết: “Những vi sinh vật này có mặt khắp nơi trong đất. Chúng tôi có thể sử dụng các hệ thống được thiết kế rất đơn giản để thu được lượng điện năng nhỏ đủ cung cấp cho các ứng dụng thực tế, tiêu thụ ít năng lượng".

Xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1911, pin nhiên liệu vi sinh vật trong đất (MFC) hoạt động giống như một cục pin với cực dương, cực âm và chất điện phân.

Mặc dù MFC đã tồn tại như một khái niệm trong hơn một thế kỷ, nhưng hiệu suất không đáng tin cậy và công suất đầu ra thấp đã cản trở nỗ lực sử dụng chúng trong thực tế, đặc biệt là trong điều kiện độ ẩm thấp.

Với những thách thức này, Bill Yen, cựu sinh viên Northwestern, đứng đầu nhóm nghiên cứu, đã bắt đầu hành trình kéo dài 2 năm để phát triển một loại MFC thu điện từ vi sinh vật trong đất để cung cấp điện một cách tự nhiên cho các dây dẫn gần đó. Khi các electron này di chuyển từ cực dương sang cực âm, nó sẽ tạo ra một mạch điện.

Và toàn bộ thiết bị được chôn dưới đất nhưng thiết kế thẳng đứng đảm bảo phần trên cùng ngang bằng với mặt đất.

Trung bình, pin nhiên liệu tạo ra lượng điện năng gấp 68 lần mức cần thiết để vận hành các cảm biến.

Các tác giả nghiên cứu cũng đang phát hành tất cả các thiết kế, hướng dẫn và công cụ mô phỏng ra công chúng, để mọi người có thể sử dụng và thiết kế dựa trên nghiên cứu này.

Công nghệ biến mồ hôi thành nhiên liệu cho pin sinh học

Các nhà khoa học đang nghiên cứu phương thức chuyển hóa mồ hôi tiết ra từ cơ thể người thành một loại nhiên liệu sinh học.