Это не выдумка. Изобретатели создали вечный источник питания с помощью микробов из грязи
Ученые разработали выносливую систему, которая способна собирать электроэнергию, выработанную микробами, живущими в почве. Потенциально она может работать вечно.
Концепция использования почвенных микробных топливных элементов (MFC), которые работают как батарея — с анодом, катодом и электролитом, появилась еще 113 лет назад. Вместо химических веществ такие системы собирают электроэнергию от бактерий: микробы естественным образом отдают электроны ближайшим проводникам, а когда эти электроны текут от анода к катоду, образуется электрическая цепь.
На протяжении века проблемой оставалась ненадежность таких систем. Чтобы MFC работали без сбоев, она должна оставаться увлажненной и обогащенной кислородом. И эту проблему, кажется, удалось решить команде исследователей в Северо-Западном университете (Иллинойс, США).
За два года они создали 4 прототипа, а затем испытали свой окончательный вариант изобретения в открытом саду. Самый лучший прототип хорошо работал в сухих условиях, а также в заболоченной среде. Секрет его успеха в геометрии. Вместо использования традиционной конструкции, в которой анод и катод расположены параллельно друг к другу, этот топливный элемент использует перпендикулярную конструкцию. Изготовленный из угольного фетра анод расположен горизонтально к поверхности земли, а изготовленный из инертного проводящего металла катод — вертикально над ним. Само устройство заглублено в землю, сверху есть крышка для защиты от мусора и воздушная камера, обеспечивающая поток воздуха вдоль катода. Нижний конец катода всегда глубоко под поверхностью, что гарантирует, что он остается увлажненным от окружающей почвы. От наводнений его защищает гидроизоляционный материал.
Такой топливный элемент не только работал как во влажных и сухих условиях, но и показал мощность, превышающую аналогичные технологии на 120%. В среднем полученный топливный элемент генерировал в 68 раз больше энергии, чем требуется для работы его датчиков. Он также был достаточно прочным, чтобы выдержать большие изменения влажности почвы.
«Мы не будем питать этой энергией целые города. Но мы можем улавливать мизерные количества энергии для обеспечения практических маломощных программ», — отмечает старший автор исследования Джордж Уэллс.
Исследователь Билл Ен, руководивший работой, подчеркивает, что в мире становится все больше устройств, и все они не могут питаться от батарей, работающих на литии или других тяжелых металлах и токсинах, поэтому острой необходимостью является разработка безопасного для среды источника энергии. Им может выступить, в частности, MFC, которая, как считают, может работать вечно.
«Пока в почве есть органический углерод, который расщепляют микробы, топливный элемент потенциально может работать вечно», — говорит он.