Грязь вместо батареек: ученые создали новый топливный элемент из почвенных микробов

Ученые из Северо-Западного университета разработали топливный элемент, который генерирует электричество с помощью микробов, естественно содержащихся в почве. Устройство вырабатывает небольшое количество энергии, улавливая ее в процессе разложения органического материала этими микроорганизмами.

Само устройство имеет размер примерно с книгу в мягкой обложке. Эта система на почвенной энергии предназначена для работы подземных датчиков, используемых в точном земледелии и экологическом мониторинге. Она предлагает потенциальную альтернативу традиционным батарейкам, которые содержат токсичные и легковоспламеняющиеся материалы, зависят от сложных глобальных цепочек поставок и увеличивают количество электронных отходов.

Исследование опубликовано в «Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies». Исследователи также обнародовали свои проекты, учебные материалы и инструменты симуляции, чтобы другие могли развивать эту работу.

Питание датчиков без батареек

Чтобы продемонстрировать возможности устройства, команда использовала топливный элемент для работы датчиков измерения влажности почвы и определения прикосновения. Эта способность обнаруживать прикосновение может помочь отслеживатьперемещение диких животных, например животных, проходящих через поле. Система также включает небольшую антенну, которая беспроводно отправляет данные, отражая имеющиеся радиочастотные сигналы, что поддерживает чрезвычайно низкое потребление энергии.

Устройство оказалось надежным в широком диапазоне условий. Он работал как в сухой почве, так и в затопленной среде, и обеспечивал более длительную мощность по сравнению с аналогичными системами — примерно на 120% дольше.

Почему почвенные