美国西北大学的一组研究人员开发了一种新的燃料电池,可以从生活在土壤中的微生物中获取能量,并且只有一本标准平装书的大小。 通过测试这种新型燃料电池,研究人员发现它不仅在潮湿和干燥条件下稳定工作,而且其功率输出比同类技术高出120%。
虽然电池的功率不是很高,但这项技术可以为精准农业和绿色基础设施中使用的地下传感器供电,防止使用传统电池造成的环境威胁,因为这种类型的设备不需要大量的电力,但需要大量的电力,而这种地球电池使用特殊的微生物来分解土壤,并使用少量的为传感器供电的能量。因此,只要土壤中含有有机碳供微生物分解,燃料电池就有可能永远持续下去。
传统电池含有有毒有害化学物质,可能会泄漏到土壤中并造成污染。
领导该研究团队的西北大学校友Bill Yen表示:“物联网(IoT)设备的数量持续增长。 想象一下,未来有数万亿台这样的设备,我们不能仅仅依靠锂、重金属和这些对环境有害的毒素来为每一台设备提供动力。 我们需要寻找能够为分布式设备网络提供低能量的替代方案。 他们的研究成果将在交互式、移动、可穿戴和无处不在技术的计算机过程协会上发表,作者将提供所有设计、教程和仿真工具供其他人使用和改进。
研究人员还表示,他们的土壤电池的所有组件都可以在当地的五金店购买。
这项研究不仅为精准农业提供了新的能源解决方案,而且在全球任何需要持续环境监测的领域都开辟了新天地。 通过利用微生物的力量,我们不仅可以将更环保、更可持续的技术带到地球的每个角落,而且如果实现,那么从农田到城市的每一寸土地都可以成为能源。
参考资料:比利安、劳拉·贾利夫、路易斯·古铁雷斯、菲洛泰·萨希尼迪斯、萨迪·伯恩斯坦、约翰·马登、斯蒂芬·泰勒、科林·约瑟夫森、帕特·帕努托、魏涛帅、乔治·威尔斯、内维迪塔·阿罗拉、安德乔·萨亚·赫斯特 2024. soil-powered computing: the engineer's guide to practical soil microbial fuel cell design. proc. acm interact. mob. wearable ubiquitous technol. 7, 4, article 196 (december 2023), 40 pages.