Pin chạy bằng nước tiểu cung cấp nguồn năng lượng giá rẻ

Anonim

Pin chạy bằng nước tiểu cung cấp nguồn năng lượng giá rẻ

Năng lượng

Michael Franco

Ngày 19 tháng 4 năm 2016

Tiến sĩ Mirella Di Lorenzo với pin nhiên liệu vi khuẩn chạy bằng nước tiểu (Tín dụng: Đại học Bath)

Khi hầu hết mọi người nghĩ về vi khuẩn và nước tiểu cùng nhau, rất có thể họ nghĩ đến một bệnh nhiễm trùng không dễ chịu. Tuy nhiên, đối với các nhà nghiên cứu tại Đại học Bath, việc thống nhất hai suy nghĩ này đã dẫn đến việc phát triển một loại pin có thể khai thác "pee power " để mang lại năng lượng cho các khu vực trên thế giới mà không thể truy cập được.

Làm việc với các đồng nghiệp từ Đại học Queen Mary ở Luân Đôn và Trung tâm năng lượng sinh học Bristol, các nhà nghiên cứu Bath đã tìm ra một loại pin nhiên liệu vi sinh vật (MFC) được cung cấp bởi nước tiểu của con người.

MFC là những thiết bị sử dụng vi khuẩn để thực hiện các phản ứng khử / oxy hóa trên vật liệu hữu cơ như vỏ chuối hoặc trong trường hợp này là nước tiểu. Khi phản ứng như vậy xảy ra, các electron được hoán đổi xung quanh giữa các phân tử và điện được tạo ra. Bằng cách gây ra phản ứng này diễn ra trong một hệ thống kín có cực dương và cực âm, một cục pin được hình thành. Đầu tháng này, các nhà nghiên cứu ở Hà Lan đã chứng minh một loại pin dựa trên vi khuẩn sử dụng nguyên tắc cơ bản này là chúng có thể sạc và sạc lại nhiều lần. Pin đó đã sử dụng acetate để gây ra phản ứng xảy ra. Đối với pin mới này, nước tiểu đóng vai trò là nhiên liệu.

Lợi ích của việc sử dụng nước tiểu trong MFC bao gồm thực tế là nó không có sẵn ở mọi nơi mà mọi thứ đều có thể sử dụng được - không cần phải chờ đợi bất cứ thứ gì phân hủy, như trường hợp với các nguồn vi khuẩn khác như thực phẩm chất thải. Mặc dù chúng tôi đã thấy một pin dựa trên nước tiểu trước đó, kích thước và giá của MFC dựa trên pee mới nhất này là một sự cải thiện rõ rệt. Bản thân pin chỉ có giá 1-2 bảng mỗi cái, và chất cần thiết để chạy rõ ràng là miễn phí, vì vậy chúng có thể giúp khu vực nghèo khó có được tài nguyên cần thiết để cung cấp năng lượng cho các công nghệ quan trọng như máy bơm hoặc đèn chiếu sáng.

Sử dụng pin dựa trên nước tiểu cũng là một ví dụ tuyệt vời về tái chế cực đoan - một sản phẩm thải bỏ nếu không bị mất sẽ được khai thác, đưa vào MFC và biến thành năng lượng hữu ích mà không gây ô nhiễm với các nguồn nhiên liệu khác như đốt nhiên liệu hóa thạch .

"Các tế bào nhiên liệu vi sinh vật có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giải quyết thách thức ba trong việc tìm kiếm các giải pháp hỗ trợ năng lượng an toàn, giá cả phải chăng và nhạy cảm với môi trường, được gọi là trilemma năng lượng, '" Mirella Di Lorenzo, đồng tác giả của một bài báo chi tiết những phát hiện được công bố đầu năm nay trên tạp chí Electrochimica Acta . "Không có giải pháp duy nhất nào cho 'trilemma năng lượng ' này ngoài việc tận dụng tối đa các nguồn tài nguyên bản địa có sẵn, bao gồm cả nước tiểu. "

Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là tìm ra cách tăng sản lượng năng lượng của MFC dựa trên nước tiểu. Họ đã phát hiện ra rằng bằng cách mở rộng các điện cực trong tế bào từ 4 đến 8 mm, sản lượng điện tăng gấp 10 lần và việc xếp pin có thể tạo ra sản lượng điện thậm chí còn lớn hơn.

Nguồn: Đại học Bath

Tiến sĩ Mirella Di Lorenzo với pin nhiên liệu vi khuẩn chạy bằng nước tiểu (Tín dụng: Đại học Bath)