Οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να βελτιώσουν την απόδοση των μικροβιακών μπαταριών, τροφοδοτώντας τες με ασήμι
Οι μικροβιακές κυψέλες καυσίμου είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που αναπτύσσει την ικανότητα παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά μέχρι τώρα όλα τα εργαστηριακά πειράματα έχουν δείξει εξαιρετικά χαμηλά αποδοτικότητα.
Τώρα όμως μια επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (Λος Άντζελες, ΗΠΑ) έχει βρει μια μάλλον πρωτότυπη λύση για το πώς να αποβάλει περισσότερη ενέργεια από τα βακτήρια. Για να γίνει αυτό, άρχισαν να τα ταΐζουν με ασήμι. Θα μάθετε για αυτό το ασυνήθιστο πείραμα και τα αποτελέσματά του από το υλικό.
Βακτήρια και ασήμι
Όπως γνωρίζετε, ορισμένοι τύποι βακτηρίων κατά τη διάρκεια της ζωής τους είναι αρκετά ικανοί να παράγουν ηλεκτρόνια. Αυτά τα μικρόβια χρησιμοποιούνται σε μικροβιακές κυψέλες καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αναπτύσσονται με τη μορφή φιλμ σε ηλεκτρόδια, ενώ ταΐζουν με διάφορες οργανικές ουσίες.
Για παράδειγμα, τέτοιες ασυνήθιστες μπαταρίες θα ήταν εξαιρετικές για τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, όχι μόνο βοηθώντας στον καθαρισμό, αλλά και στην παραγωγή επιπλέον ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά για αυτό ήταν απαραίτητο να βελτιωθεί η απόδοση τέτοιων μπαταριών.
Έτσι, οι μηχανικοί κατά τη διάρκεια του επόμενου πειράματός τους, αναζητούν τρόπους αύξησης την αποδοτικότητα της παραγόμενης ενέργειας, αποφασίσαμε να ξεκινήσουμε πειράματα με βακτήρια που ονομάζονται Shewanella oneidensis.
Είναι ένα από τα πολλά υποσχόμενα μικρόβια για τις κυψέλες καυσίμου και ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα με χαμηλό οξυγόνο. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης αυτών των βακτηρίων περιορίστηκε από το γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια περνούν από τις μεμβράνες τους αρκετά δύσκολα.
Προκειμένου να λυθεί αυτό το πρόβλημα, οι επιστήμονες αποφάσισαν να αναπτύξουν αρχικά ένα βακτήριο σε ένα ηλεκτρόδιο οξειδίου του γραφενίου που περιέχει ιόντα αργύρου.
Αποδείχθηκε ότι τα βακτήρια κατά τη διάρκεια της ζωής τους μετατρέπουν αυτά τα ιόντα σε νανοσωματίδια, σε ενσωματώνοντάς τα περαιτέρω στα κύτταρά τους, γεγονός που διευκολύνει σημαντικά τη διέλευση μεγαλύτερου αριθμού ηλεκτρονίων μεμβράνες.
Περαιτέρω δοκιμές έδειξαν ότι τα βακτήρια που τροποποιήθηκαν με αυτόν τον τρόπο ήταν σε θέση να μεταφέρουν έως και 81% των ηλεκτρονίων που παρήγαγαν στο ηλεκτρόδιο. Όλα αυτά παρείχαν περίπου 0,66 milliwatt ενέργειας ανά τετραγωνικό εκατοστό. Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, αυτό είναι το υψηλότερο ποσοστό από όλες τις γνωστές μικροβιακές κυψέλες καυσίμου.
Φυσικά, οι μικροβιακές μπαταρίες είναι ακόμα πολύ μακριά από την εμπορική χρήση, αλλά αυτό το έργο των επιστημόνων μπορεί να φέρει πιο κοντά τη στιγμή που, μαζί με άλλες μπαταρίες, θα αξιοποιηθούν ενεργά μικροβιακές μπαταρίες.
Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που έχουν ήδη γίνει στις σελίδες του περιοδικού Science.
Σας άρεσε το υλικό; Στη συνέχεια, βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!