Teadlased on leidnud viisi, kuidas parandada mikroobipatareide tõhusust, toites neid hõbedast

Mikroobsed kütuseelemendid on üks paljutõotav tehnoloogia, mis arendab selle võimet elektritootmine, kuid seni on kõik laboratoorsed katsed näidanud äärmiselt madalat taset tõhusust.

Nüüd aga on California ülikooli (Los Angeles, USA) teadusrühm leidnud üsna originaalse lahenduse, kuidas bakteritest rohkem energiat välja pigistada. Selleks hakati neile hõbedat söötma. Selle ebatavalise katse ja selle tulemuste kohta saate teada materjalist.

Kunstiline pilt hõbedast nanoosakestest, mis ühendavad bakterimembraani, mis on nüüd aidanud parandada mikroobide kütuseelementide efektiivsust. AKang, Sphere Studio. Autoriõigus: Yu Huang ja Xiangfeng Duan

Bakterid ja hõbe

Nagu teate, on teatud tüüpi bakterid oma elu jooksul üsna võimelised elektrone tootma. Neid mikroobe kasutatakse mikroobide kütuseelementides elektri tootmiseks. Neid kasvatatakse kilede kujul elektroodidel, samal ajal toites neid erinevate orgaaniliste ainetega.

Näiteks oleksid sellised ebatavalised patareid suurepärased reoveepuhastites, mis aitaksid mitte ainult puhastada, vaid tooksid juurde ka elektrit. Kuid selleks oli vaja selliste akude efektiivsust parandada.

Nii et insenerid oma järgmise katse käigus otsivad võimalusi selle suurendamiseks loodud energia kasutegur, otsustasime alustada katseid bakteritega, mida nimetatakse Shewanella oneidensis.

See on üks paljulubavaid mikroobe kütuseelementide jaoks ja õitseb madala hapnikusisaldusega keskkonnas. Nende bakterite kasutamise tõhusust piiras asjaolu, et elektronid läbivad nende membraane üsna raskelt.

Selle probleemi lahendamiseks otsustasid teadlased esialgu kasvatada hõbeioone sisaldava grafeenoksiidi elektroodil bakterit.

Selgus, et bakterid muudavad oma elu jooksul need ioonid nanoosakesteks lisades need oma rakkudesse, mis hõlbustab oluliselt suurema arvu elektronide läbimist membraanid.

Edasised testid näitasid, et sel viisil modifitseeritud bakterid suutsid elektroodile üle kanda kuni 81% toodetud elektronidest. Kõik see andis umbes 0,66 millivatti energiat ruutsentimeetri kohta. Uuringu autorite sõnul on see kõigi teadaolevate mikroobide kütuseelementide kõrgeim määr.

Loomulikult on mikroobipatareid kaubanduslikust kasutusest endiselt väga kaugel, kuid see teadlaste töö võib tuua lähemale hetk, mil koos teiste patareidega neid aktiivselt ekspluateeritakse mikroobsed patareid.

Teadlased on ajakirja Science lehtedel jaganud juba tehtud töö tulemusi.

Kas teile materjal meeldis? Seejärel hinnake seda ja ärge unustage kanalit tellida. Täname tähelepanu eest!