Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
flexghzflexghz
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Biobaterie wytwarzające energię elektryczną z cukru

jacu007 03 Lut 2014 13:25 4386 9
  • Biobaterie wytwarzające energię elektryczną z cukru Jak powszechnie wiadomo cukier np. glukoza, fruktoza czy sacharoza jest doskonałym źródłem energii. Biologicznie rzecz biorąc, jest bogaty energetycznie, łatwy do transportu i trawienia. Jest to powód, dla którego prawie każda żywa komórka na ziemi wytwarza swoją energię (ATP) z glukozy. Zainspirowani tym faktem naukowcy z Virginia Tech, stworzyli ogniwo paliwowe zasilane cukrem, które ma pojemność rzędu 596 Ah/kg, wartość kilkukrotnie większa niż w przypadku powszechnie stosowanych baterii Li-ion. Co ważne nowa biobateria, może być wielokrotnie uzupełniana roztworem maltodekstryny a jej produktem ubocznym jest jedynie czysta woda. Kierujący badaniami Y.H. Percival Zhang twierdzi, że istnieje szansa na skomercjalizowanie nowego wynalazku w ciągu najbliższych trzech lat.

    Wytwarzanie energii elektrycznej z cukrów nie jest niczym nowym, ponieważ podobne ogniwa są znane od lat. Teraz jednak Zhnag wraz ze swoim zespołem naukowym z Virginia Tech opracował ogniowo wykorzystujące przemiany enzymatyczne do wytwarzania energii elektrycznej z glukozy o stosunkowo dużej pojemności.

    Opublikowane wyniki prac nie dają zbyt wielu informacji o trwałości i stabilności pracy baterii wraz z kolejnymi cyklami pracy, ale pogłoski o rychłej komercjalizacji mogą dobrze rokować. Na uwagę zwraca fakt, że enzymy nie są immobilizowane, co oznacza, że albo badacze stosują procesy chemiczne niewymagające unieruchamiania enzymów na nierozpuszczalnych w wodzie nośnikach, albo wszystko działa przez bardzo krótki czas.

    Biobateria z amerykańskiego uniwersytetu wykorzystuje 13 enzymów plus powietrze (jest to tak zwana biobateria oddychająca) do produkcji prawie 24 elektronów z pojedynczej cząsteczki glukozy. Odpowiada to mocy 0,8 mW/cm², gęstości prądu 6 mA/cm² oraz pojemność 596 Ah/kg. Największe wrażenie robi ostatnia liczba, która swoją wartością około 10-krotnie przewyższa wartości uzyskiwane typowo z akumulatorów Li-ion instalowanych w naszych telefonach.

    Jeśli biobateria naukowców z Virginia Tech się skomercjalizuje, być może już w niedalekiej przyszłości będziemy ładowali nasze smartfony 15% roztworem maltodekstryny a energia z nich wytwarzana będzie nie tylko tania, ale także wytworzona w sposób ekologiczny i bardzo bezpieczny.

    Oprócz elektroniki konsumpcyjnej, ważnym rynkiem, który mógłby wykorzystywać podobne rozwiązania są urządzenia medyczne jak np. rozruszniki serca. Ich baterie mogłyby wytwarzać energię do ich zasilania z glukozy zawartej w naszej krwi.

    Biobaterie wytwarzające energię elektryczną z cukru






    Źródło:
    http://www.extremetech.com/extreme/175137-sug...ium-your-smartphone-might-soon-run-on-enzymes

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    jacu007
    Poziom 22  
    Offline 
    Specjalizuje się w: systemy mikroprocesorowe, raspberry pi
    jacu007 napisał 688 postów o ocenie 69, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Dąbrowa Górnicza. Jest z nami od 2007 roku.
  • flexghzflexghz
  • #2
    submariner
    Poziom 32  
    Może doczekamy się samochodów na cukier , i pszczoły by nie wymierały bo pewno musiałyby produkować dużo miodku :).
  • flexghzflexghz
  • #4
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Prawdopodobnie będzie pływać w postaci zawiesiny.
  • #5
    blur
    Poziom 22  
    Tak więc sypanie cukru do baku nie będzie już tylko psikusem.
  • #6
    OldSkull
    Poziom 27  
    @lekto: skoro bakteria odycha to pewnie będzie to standardowa reakcja chemiczna znana ze szkoły podstawowej: cukier+tlen = woda+dwutlenek węgla.

    Jak podzielę 0.8mW/6mA to wychodzi 0.133V. 595*0,133 = ~80Wh/kg. Czyli 0.29MJ/kg - połowa tego co akumulator litowo jonowy. No chyba, że ja się gdzieś machnąłem albo oni czegoś nie podali.
  • #7
    koczis_ws
    Poziom 26  
    OldSkull napisał:
    @lekto: skoro bakteria odycha to pewnie będzie to standardowa reakcja chemiczna znana ze szkoły podstawowej: cukier+tlen = woda+dwutlenek węgla.

    Jak podzielę 0.8mW/6mA to wychodzi 0.133V. 595*0,133 = ~80Wh/kg. Czyli 0.29MJ/kg - połowa tego co akumulator litowo jonowy. No chyba, że ja się gdzieś machnąłem albo oni czegoś nie podali.


    Chyba kreatywna arytmetyka :D
  • #8
    OldSkull
    Poziom 27  
    @up: co niby jest nie tak? Podali super pojemność w jednostce ładunku, a wszystkich interesuje ilość zgromadzonej energii. Równie dobrze ktoś mozę zrobić układ odzyskujacy z elektrod przyczepionych do ciała wahania napięcia i stwierdzić, że człowiek ma pojemność 2kAh, co z tego że przy napięciu 5mVrms (przykład, nie wiem ile by wyniosły rzeczywiste wartości).
  • #9
    REVISOR
    Poziom 25  
    Wyliczenia są złe i tyle przyjąłeś że ogniwo o powierzchni elektrod 1cm kwadratowego waży 1kg.
    Wracając do sedna i tak jest to droga na około bo cukry są produkowane prze mało efektywne rośliny a one czerpią energię ze słońca, więc jeszcze trzeba stworzyć taki proces, który z wysoką sprawnością przetworzy energie słoneczną na cukry lub paliwo typu wodór etanol itp. wtedy będzie to sukces i dosłownie eko.
  • #10
    OldSkull
    Poziom 27  
    REVISOR nie, nei przyjąłem takiego założenia. Przyjąłem założenie, że ogniwo podaną moc z cm2 daje przy podanym prądzie z cm2, aby obliczyć napięcie.

    REVISOR napisał:
    Wracając do sedna i tak jest to droga na około bo cukry są produkowane prze mało efektywne rośliny a one czerpią energię ze słońca, więc jeszcze trzeba stworzyć taki proces, który z wysoką sprawnością przetworzy energie słoneczną na cukry lub paliwo typu wodór etanol itp. wtedy będzie to sukces i dosłownie eko.

    Ale zauważ kilka rzeczy:
    - rośliny same w sobie nie zanieczyszczają środowiska (wręcz przeciwnie) - a wszelkie panele słoneczne tak (chociażby przy utylizacji)
    - mamy prosty cykl CO2+H20+energia = cukier, i potem w drugą stronę. Czyli jest to sposób na magazynowanie energii słonecznej, bo wodę i dwutlenek węgla można brać ze środowiska.
    - roślin można posadzić całą masę, a resztki po ekstrakcji cukru można użyć wtórnei jako nawóz.
    - ja tylko czekam na informację czy np. sacharoza by się nadawała, czy też tylko glukoza/fruktoza. Bo jeśli tak, to cukier z buraków jest bardzo dobrej czystości i byłby świetnym paliwem (tanim!).