Kosszal töltődő energiacellát fejlesztettek – akár örök életű is lehet
Olyan energiaforrásra leltek a Northwestern Egyetem kutatói, amiről eddig nem is sejtette a világ, hogy energiaforrás. És ez nem más, mint a kosz. A legújabb akkumulátor jellemzően a puszta talajban élő mikrobákból képes energiát nyerni, amiről nyugodtan elmondhatjuk, hogy forradalmi megoldás.
A kutatók szerint a piszokkal működő technológia a precíziós mezőgazdaságban és a zöld infrastruktúrában használt föld alatti érzékelőket lesz képes üzemeltetni, ezzel fenntartható, megújuló alternatívája lehet a mai akkumulátoroknak, amelyek mérgező, gyúlékony vegyi anyagokat tartalmaznak, ráadásul agrárfelhasználásban ezek a kemikáliák még nagyobb eséllyel szivárognak bele a talajba. Ha mindez nem lenne elég: a hagyományos akkumulátorok beszerzése problémákkal teli ellátási láncokon keresztül történik, maguk az elemek pedig komolyan hozzájárulnak az elektronikai eszközökből származó hulladékhegyek növekedéséhez.
Az új, koszüzemű üzemanyagcellát a tesztek során talajnedvességet mérő és érintésérzékelő szenzorok működtetésére használták. A vezeték nélküli kommunikációhoz apró antennával látták el, így a meglévő rádiófrekvenciás jelek visszaverésével továbbítja az adatokat egy szomszédos bázisállomásra. A cella nem egyszerűen csak jól működött a nedves és száraz körülmények között, hanem 120 százalékkal meg is haladta a hasonló technológiák teljesítményét.
„A tárgyak internetén található eszközök száma folyamatosan növekszik. Ha elképzelünk egy olyan jövőt, amelyben ezekből az eszközökből trilliónyi lesz, nem építhetjük mindegyiket lítiumból, nehézfémekből és környezetre veszélyes toxinokból” – érvelt a technológia mellett a tanulmány vezető szerzője, Bill Yen. „Olyan alternatívákat kell találnunk, amelyek kis mennyiségű energiát tudnak biztosítani egy decentralizált eszközhálózat működtetéséhez. A megoldások keresése során olyan, a talajban található mikrobiális üzemanyagcellák felé fordultunk, amelyek speciális mikrobákat használnak a talaj lebontására, és ezt az alacsony energiamennyiséget érzékelők működtetésére képesek fordítani.”
A kutatók két évet töltöttek a talajalapú mikrobiális üzemanyagcellák négy változatának kifejlesztésével, és összesen kilenc hónapig gyűjtöttek adatokat az egyes konstrukciók teljesítményéről. A legjobb prototípus száraz körülmények között és vízzel elöntött környezetben is jól működött, sőt, 68-szor több energiát termelt, mint amennyire az érzékelők működtetéséhez szükség van, és elég robusztus ahhoz, hogy ellenálljon a talajnedvesség változásainak – a 41 térfogatszázalék víztől a teljesen víz alatti állapotig.
A kutatók szeretnék, hogy az eszközük a lehető leghozzáférhetőbb legyen, ezért úgy építették fel a konstrukciót, hogy minden alkatrésze beszerezhető legyen helyi hardverboltokban. Megígérték azt is, hogy az összeállításához minden tervet, oktatóanyagot és szimulációs eszközt közzétesznek, így azokat mások is felhasználhatják.
Gábor János, Okosipar.hu