MudWatt to ogniwo - bateria - wykorzystująca do swojego działania baterie, które przerabiają materiał organiczny w glebie/błocie na prąd elektryczny. Poniższy opis przeprowadzi krok po roku, przez etapy montowania tego rodzaju ogniwa wykorzystując zestaw MudWatt Science Kit.
Aby złożyć takie urządzenie w domu potrzebujemy:
* Zestaw: MudWatt Core, Classic, DeepDig, Science Fair Pack lub Classroom Pack.
* Błoto
* Dowolny pojemnik (jeśli korzystamy z zestawu MudWatt Core)
Jak działa system MudWatt
MudWatt to zestaw naukowy, który pozwala na wykorzystanie mikroorganizmów występujących w ziemi do generowania elektryczności. Jakkolwiek niewidzialne gołym okiem, organizmy te występują w zasadzie w każdej glebie na całej planecie. Pomiędzy wszystkimi tymi organizmami część z nich ma możliwość generacji prądu elektrycznego, ponieważ podczas oddychania uwalniają one na zewnątrz swoich komórek wolne elektrony.
System MudWatt pozwala na wykorzystanie energie elektrycznej generowanej przez te mikroby z pomocą dwóch, grafitowych dysków - elektrod: anody i katody. Anodę umieszcza się w błocie, gdzie żyją elektrogeniczne mikroby, a katodę na powierzchni błota, gdzie wystawiona jest na działanie tlenu. Dokładnie widać to na diagramie poniżej:
Krok 1: Robimy błoto
Zakładamy rękawiczki i nakładamy 3..4 garści błota lub gleby - im bardziej śmierdzące, tym lepiej. Trzeba nadać błotu odpowiednią konsystencję - powinno być nasycone wodą, ale nie być zbyt rzadkie lub ociekać wodą. Można dodać do mieszanki pożywki dla mikrobów: opakowanie od zestawy MudWatt, papier czy po prostu resztki jedzenia.
Uwaga: unikajcie wykorzystywania gleby, w której odnajdujemy niewielkie białe kuleczki - to perlit. Natlenia on glebę, a baterie generujące elektryczność w naszym zestawie to anaeroby i nie tolerują tlenu w swoim otoczeniu.
Krok 2: Elektrody
Wyginamy oba druciki o 90° w miejscu, gdzie kończy się plastikowa tulejka. Prostujemy odkryte końcówki drucika. Zielony drucik wykorzystamy do zrobienia anody, a pomarańczowy do katody. Mając na sobie rękawiczki wtykamy przygotowany fragment zagiętego drucika do filcowego dysku - elektrody - załączonego do zestawu. Postaraj się, aby drucik nie wypadł z dysku i powtórz całą operację z katodą i pomarańczowym drucikiem.
Krok 3: Montaż
Umieść w obudowie warstwę błota grubą na co najmniej 1 cm. Na tej warstwie układamy anodę złożoną w poprzednim kroku. Na anodzie umieszczamy warstwę błota, dobrze ją dociskając, aby nie było w warstwie bąbelków powietrza. Warstwa 5 cm błota na anodzie powinna wystarczyć. Na jej powierzchni umieszczamy katodę także ją dociskając. Na powierzchni górnej elektrody nie umieszczamy już kolejnej warstwy błota.
Krok 4: Pokrywka (w zestawach MudWatt, które przychodzą z pojemnikiem w komplecie)
Jeśli Twój zestaw MudWatt wyposażony był w pojemnik z pokrywką to umieszczamy w niej płytkę drukowaną z wyprowadzeniami w zagłębieniu w pokrywie i przekładamy kabelki przez dedykowany otwór. Podłączamy do płytki kabelki: katodę (pomarańczowy kabelek) po lewej i anodę (zielony kabelek) po prawej. Następnie zamykamy pokrywą pojemnik.
Kro 5: Zamykanie obwodu
1. Podłączamy katodę do + i anodę do - płytki drukowanej dołączonej do zestawu.
2. Dłuższą nóżkę kondensatora 10 ?F podłączamy do pinu 1, a krótszą do pinu 2. Może konieczne być wygięci wyprowadzeń, aby wszystko pasowało.
3. Podłączamy diodę LED - długi pin do 5, a krótki do 6.
I już! gdy w ogniwie błotnym rozwinie się odpowiednia kolonia mikrobów (zajmie to kilka dni) dioda LED zacznie mrugać. Co robią poszczególne elementy?
Płyta z wyprowadzeniami: Zajmuje się zbieraniem sygnału elektrycznego baterii - niskie napięcie i niski prąd - i konwertuje go do krótkich impulsów wyższego napięcia o większym prądzie.
Kondensor: Przechowuje energię zebraną z mikrobów, która następnie rozładowywana jest w postaci błysku LEDa.
dioda LED: Dioda ta rozładowuje kondensator błyskając światłem.
Krok 6: Pomiar pracy mikrobów i energii wyjściowej
Pobierz Aplikację MudWatt Explorer App z App Store lub Google Play. Wykorzystaj ją do pomiaru i analizy pracy ogniwa w kilku prostych krokach:
1: Wyceluj i mierz
Gdy dioda LED mruga, można mierzyć częstotliwość jej mrugania poprzez telefon z aplikacją MudWatt. Pozwoli to na oszacowanie populacji baterii i mocy wyjściowej układu.
2: Nagrywaj i analizuj różne pomiary
Aplikacja pozwala na nagrywanie wielu pomiarów i ich analizę, co pozwala na porównywanie pomiędzy sobą poszczególnych zestawów danych.
Źródło: http://www.instructables.com/id/How-to-Make-a-Microbial-Fuel-Cell-MFC-Using-Mud/?ALLSTEPS
Aby złożyć takie urządzenie w domu potrzebujemy:
* Zestaw: MudWatt Core, Classic, DeepDig, Science Fair Pack lub Classroom Pack.
* Błoto
* Dowolny pojemnik (jeśli korzystamy z zestawu MudWatt Core)
Jak działa system MudWatt
MudWatt to zestaw naukowy, który pozwala na wykorzystanie mikroorganizmów występujących w ziemi do generowania elektryczności. Jakkolwiek niewidzialne gołym okiem, organizmy te występują w zasadzie w każdej glebie na całej planecie. Pomiędzy wszystkimi tymi organizmami część z nich ma możliwość generacji prądu elektrycznego, ponieważ podczas oddychania uwalniają one na zewnątrz swoich komórek wolne elektrony.
System MudWatt pozwala na wykorzystanie energie elektrycznej generowanej przez te mikroby z pomocą dwóch, grafitowych dysków - elektrod: anody i katody. Anodę umieszcza się w błocie, gdzie żyją elektrogeniczne mikroby, a katodę na powierzchni błota, gdzie wystawiona jest na działanie tlenu. Dokładnie widać to na diagramie poniżej:
Krok 1: Robimy błoto
Zakładamy rękawiczki i nakładamy 3..4 garści błota lub gleby - im bardziej śmierdzące, tym lepiej. Trzeba nadać błotu odpowiednią konsystencję - powinno być nasycone wodą, ale nie być zbyt rzadkie lub ociekać wodą. Można dodać do mieszanki pożywki dla mikrobów: opakowanie od zestawy MudWatt, papier czy po prostu resztki jedzenia.
Uwaga: unikajcie wykorzystywania gleby, w której odnajdujemy niewielkie białe kuleczki - to perlit. Natlenia on glebę, a baterie generujące elektryczność w naszym zestawie to anaeroby i nie tolerują tlenu w swoim otoczeniu.
Krok 2: Elektrody
Wyginamy oba druciki o 90° w miejscu, gdzie kończy się plastikowa tulejka. Prostujemy odkryte końcówki drucika. Zielony drucik wykorzystamy do zrobienia anody, a pomarańczowy do katody. Mając na sobie rękawiczki wtykamy przygotowany fragment zagiętego drucika do filcowego dysku - elektrody - załączonego do zestawu. Postaraj się, aby drucik nie wypadł z dysku i powtórz całą operację z katodą i pomarańczowym drucikiem.
Krok 3: Montaż
Umieść w obudowie warstwę błota grubą na co najmniej 1 cm. Na tej warstwie układamy anodę złożoną w poprzednim kroku. Na anodzie umieszczamy warstwę błota, dobrze ją dociskając, aby nie było w warstwie bąbelków powietrza. Warstwa 5 cm błota na anodzie powinna wystarczyć. Na jej powierzchni umieszczamy katodę także ją dociskając. Na powierzchni górnej elektrody nie umieszczamy już kolejnej warstwy błota.
Krok 4: Pokrywka (w zestawach MudWatt, które przychodzą z pojemnikiem w komplecie)
Jeśli Twój zestaw MudWatt wyposażony był w pojemnik z pokrywką to umieszczamy w niej płytkę drukowaną z wyprowadzeniami w zagłębieniu w pokrywie i przekładamy kabelki przez dedykowany otwór. Podłączamy do płytki kabelki: katodę (pomarańczowy kabelek) po lewej i anodę (zielony kabelek) po prawej. Następnie zamykamy pokrywą pojemnik.
Kro 5: Zamykanie obwodu
1. Podłączamy katodę do + i anodę do - płytki drukowanej dołączonej do zestawu.
2. Dłuższą nóżkę kondensatora 10 ?F podłączamy do pinu 1, a krótszą do pinu 2. Może konieczne być wygięci wyprowadzeń, aby wszystko pasowało.
3. Podłączamy diodę LED - długi pin do 5, a krótki do 6.
I już! gdy w ogniwie błotnym rozwinie się odpowiednia kolonia mikrobów (zajmie to kilka dni) dioda LED zacznie mrugać. Co robią poszczególne elementy?
Płyta z wyprowadzeniami: Zajmuje się zbieraniem sygnału elektrycznego baterii - niskie napięcie i niski prąd - i konwertuje go do krótkich impulsów wyższego napięcia o większym prądzie.
Kondensor: Przechowuje energię zebraną z mikrobów, która następnie rozładowywana jest w postaci błysku LEDa.
dioda LED: Dioda ta rozładowuje kondensator błyskając światłem.
Krok 6: Pomiar pracy mikrobów i energii wyjściowej
Pobierz Aplikację MudWatt Explorer App z App Store lub Google Play. Wykorzystaj ją do pomiaru i analizy pracy ogniwa w kilku prostych krokach:
1: Wyceluj i mierz
Gdy dioda LED mruga, można mierzyć częstotliwość jej mrugania poprzez telefon z aplikacją MudWatt. Pozwoli to na oszacowanie populacji baterii i mocy wyjściowej układu.
2: Nagrywaj i analizuj różne pomiary
Aplikacja pozwala na nagrywanie wielu pomiarów i ich analizę, co pozwala na porównywanie pomiędzy sobą poszczególnych zestawów danych.
Źródło: http://www.instructables.com/id/How-to-Make-a-Microbial-Fuel-Cell-MFC-Using-Mud/?ALLSTEPS
Fajne? Ranking DIY
