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从土壤中获取能量的细菌电池

导读 英国一所大学衍生公司开发出一种细菌供电电池,可以利用土壤中的微生物获取能量来为自己充电,其原型已在巴西推出。田间状况数据对于帮助农...

英国一所大学衍生公司开发出一种细菌供电电池,可以利用土壤中的微生物获取能量来为自己充电,其原型已在巴西推出。

田间状况数据对于帮助农民做出明智的决策和实现最佳产量至关重要,但为提供此类数据的传感器供电可能会出现问题。

该技术的发明者来自巴斯大学,他们表示,他们发明的低成本、“永远在线”的可持续设备——名为Bactery——可以帮助克服其中的一些障碍。

2019年,该团队通过为分散社区建造土壤驱动的水消系统验证了最初的概念。原型在巴西东北部半干旱地区的渔村伊卡普伊进行了测试,那里的饮用水主要来源是雨水,可靠的电网很少。

“我们最初的目标是加速农业领域向数字化的转变,”领导这家衍生公司(也称为Bactery)的化学工程师JakubDziegielowski说。

“巴西试点的目的是验证这一概念,并展示利用土壤作为电力来源为某些重要设备供电的可能性。在我们的案例中,这是一个电化学水处理反应器。”

自那时起,该公司表示已经开发出一种扩大和维持农业用电力生产的方法。

检查细菌供电电池,该电池从土壤中的微生物中获取能量。图片来源:Bactery

世界各地对农业传感器和物联网设备的需求正在不断增长,这些设备可以提供土壤健康、作物生长和环境条件等方面的实时数据。

然而,Bactery的创新者指出,目前的电力输送方法并不总是有利于部署这些解决方案,例如阻碍性电缆、一次性化学电池和依赖天气的太阳能电池板。

他们说,他们的生态电池利用土壤本身为这些电子设备供电,提供了一种更实用、更实惠、更可靠的方式。

巴西坎皮纳斯大学电气与计算机工程学院教授哈德森·扎宁(HudsonZanin)虽然没有参与这项研究,但他表示该方法具有高度的可持续性。

同样致力于开发储能设备的扎宁表示:“如果Bactery的设备能够扩大规模,那么它很可能具有革命性。”

该设备预计每台成本约为25英镑(32美元),利用土壤中的细菌发电。

该技术利用土壤中天然存在的一种叫做电原的微生物,它们在消耗有机物时会产生电子。

无氧

扎宁表示,扩大规模的一个障碍是,植物根部周围的操作环境必须是厌氧的,即无氧,以防止自由电子附着在氧气上,这将导致发电变得不可行。

因此,他说,该系统设计用于植物根部浸没在水中的条件下工作,确保无氧环境并促进电子的传输。

Bactery首席执行官Dziegielowski表示:“是的,其中一个电极周围需要营造厌氧条件。

“您既可以在适合该技术的环境中安装该技术,也可以对环境进行半工程化,以最大限度地减少对湿度的依赖。”

Bactery表示,该技术承诺实现“安装后即可忘记”的功能,使用寿命超过25年。

该公司表示,将在明年进一步完善其原型,目标是在2026年开始小规模生产。该公司渴望听到潜在合作者和投资者的意见。

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