Sa isang groundbreaking na pang-agham na gawa, ang mga mananaliksik sa Northwestern University ay binago ang mismong lupa sa ilalim ng ating mga paa sa isang malakas na mapagkukunan ng enerhiya. Ang kanilang pangunguna sa fuel cell ay kumakapit sa isang hindi malamang na kaalyado – ang mga mikrobyo na naninirahan sa lupa – upang makabuo ng kuryente.
Ang makabagong diskarte na ito ay hindi lamang nagmamarka ng isang makabuluhang pag-alis mula sa mga nakaraang disenyo ng microbial fuel cell (MFC), na hinadlangan ng mababang kapangyarihan at mga isyu sa pagganap, ngunit naghahayag din ng isang bagong panahon sa napapanatiling enerhiya.
Pinapalawak ng ating mundo ang digitalization nito, ibig sabihin, magde-deploy tayo ng mas maraming electronic gadgets para sa mas maraming industriya. Gayunpaman, ang pagtatayo ng mga ito mula sa mga kumbensyonal na materyales ay maaaring magpalala sa pagbabago ng klima at polusyon. Sa kabutihang palad, ang maliliwanag na isipan sa Northwestern ay maaaring nakahanap ng isa sa mga solusyon sa futuristic na problemang ito.
Paano gumagana ang kakaibang fuel cell na ito?
Ang koponan ng Northwestern University ay determinado upang matiyak na ang kanilang pinakabagong imbensyon ay gumagana nang epektibo sa parehong basa at tuyo na mga kondisyon habang bumubuo ng maaasahan, magagamit na kapangyarihan. Upang makamit ito, binuo at sinubukan nila ang apat na natatanging prototype.
Pagkatapos ng siyam na buwan ng mahigpit na pagsubok at pagsusuri, natukoy nila ang isang magandang disenyo. Ang disenyong ito ay lumihis mula sa tradisyonal na microbial fuel cells sa pamamagitan ng pagkakaroon ng anode at cathode na nakaposisyon nang patayo sa isa’t isa.
Ang tila makamundong pagsasaayos na ito ay nagbigay-daan sa koponan na ilagay ang mga sangkap na bumubuo ng kapangyarihan sa dumi habang pinapanatili ang isang takip sa itaas ng lupa upang mapanatili ang oxygenation. “Bagaman nakabaon ang buong device, tinitiyak ng patayong disenyo na ang tuktok na dulo ay kapantay ng ibabaw ng lupa,” paliwanag ng mga siyentipiko.
“Nakalagay ang isang 3D-print na takip sa ibabaw ng device upang maiwasan ang mga debris na mahulog sa loob. At isang butas sa itaas at isang walang laman na silid ng hangin na tumatakbo sa tabi ng cathode ay nagbibigay-daan sa pare-parehong daloy ng hangin, “dagdag nila.
Tinakpan din ng mga eksperto ang fuel cell ng materyal na hindi tinatablan ng tubig upang sumipsip ng oxygen sa panahon ng baha. Bilang resulta, lumikha sila ng gumaganang MFC na tumagal ng 1,205 beses kaysa sa mga katulad na disenyo at gumawa ng 68 beses na mas maraming enerhiya upang palakasin ang sensor nito.
Maaaring gusto mo rin: Ang AI ay nagdidisenyo ng mga natatanging robot sa ilang segundo
Sinabi ng mga mananaliksik na ang sobrang kuryente ay maaaring magpatakbo ng isang maliit, wireless antenna na maaaring maghatid ng mga pagbabasa nito sa mga magsasaka sa malayo. Gayunpaman, inamin nila na ang paglikha ng MFC ay hindi bago.
Ang paggawa ng isa na maaaring gumana sa basa at tuyo na mga kondisyon ay nalilito sa mga mananaliksik sa loob ng mga dekada. Sinasabi ng DeBrief na ang mga MFC ay kailangang manatiling hydrated at oxygenated upang gumana nang maayos.
“Bagaman ang mga MFC ay umiral bilang isang konsepto sa loob ng higit sa isang siglo, ang kanilang hindi mapagkakatiwalaang pagganap at mababang lakas ng output ay humadlang sa mga pagsisikap na gawing praktikal ang paggamit ng mga ito, lalo na sa mga kondisyon na mababa ang kahalumigmigan,” sabi ng Northwestern alumnus na si Bill Yen.
Isa pang solusyon sa berdeng enerhiya
Ang nakaraang fuel cell ay gumagamit ng enerhiya mula sa lupa, ngunit ang isang katulad na solusyon mula sa Italya ay nangangailangan ng karagdagang pagpapanatili. Ang mga eksperto nito mula sa Istituto Italiano di Tecnologia ay lumikha ng isang baterya na maaari mong kainin!
Upang maunawaan ito, tingnan natin sandali kung paano gumagana ang isang baterya, na kumukuha ng impormasyon mula sa isang artikulo ng Inquirer Tech. Kino-convert ng mga baterya ang nakaimbak na kemikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng paglilipat ng mga electron mula sa isang terminal electrode (ang anode) patungo sa isa pa (ang cathode).
Kapansin-pansin, ang mga makabagong bateryang Italyano na ito ay maaaring gamitin bilang meryenda sa sandaling maubos ang kanilang enerhiya. Ang mga nabubulok at nakakain na baterya na ito ay maaaring makabuluhang bawasan ang pandaigdigang epekto sa kapaligiran ng pagtatapon ng baterya.
Karamihan sa mga baterya ay may mga kemikal tulad ng manganese dioxide, zing, at cobalt dioxide, na maaaring makahawa sa lupa at mga kalapit na hayop. Sa kabilang banda, ang nakakain na baterya ay gumagamit ng bitamina B2 o riboflavin para sa anode nito.
Ang nutrient na ito ay karaniwang nasa karne ng baka, pagawaan ng gatas, itlog, cereal, at mushroom. Gayundin, ang katod ay binubuo ng quercetin, isang suplemento mula sa mga capers at pulang sibuyas.
Maaaring gusto mo rin: NASA laser comms test nagtagumpay sa ‘unang liwanag’
Ang electrolyte ay isang halo ng activated charcoal at isang water-based na solusyon. Ang una ay isang pangkaraniwang pangkulay ng itim na pagkain at sangkap ng gamot. “Ang separator, na kailangan sa bawat baterya upang maiwasan ang mga short circuit, ay ginawa mula sa nori seaweed, ang uri na matatagpuan sa sushi,” sabi ng mananaliksik ng Istituto Italiano di Tecnologia na si Mario Caironi.
“Sa partikular, nakakita kami ng angkop na materyal na nakakain para sa bawat solong sangkap na kinakailangan upang mapagtanto ang isang gumaganang baterya,” idinagdag niya. Bukod dito, ipinaliwanag niya na ang nakakain na mapagkukunan ng enerhiya ay gumagana sa 0.65 volts (V), isang ligtas na boltahe para sa paglunok.
Nagbibigay ang baterya ng sampu-sampung microamperes (μA) sa loob ng mahigit 10 minuto. “Bagaman limitado sa kapasidad, ang ipinakita namin ay sapat na upang magbigay ng kapangyarihan sa maliliit na elektronikong aparato, tulad ng mga low-power na LED, sa isang limitadong panahon,” sabi ni Caironi.
Ang mga eksperto sa Northwestern University ay lumikha ng fuel cell na gumagamit ng dumi bilang pinagmumulan ng enerhiya. Sa lalong madaling panahon, maaari itong maging isang mahalagang tool sa pagsasaka.
Maaari nitong palakasin ang mga sensor na sumusubaybay sa mga pananim upang makabuluhang mapalakas ang mga ani. Sa lalong madaling panahon, maaari itong makatulong na mabawasan ang ating pag-asa sa mga fossil fuel, na tinitiyak na ang susunod nating teknolohikal na edad ay napapanatiling.
Matuto nang higit pa tungkol sa natatanging fuel cell na ito mula sa Association for Computing Machinery. Tingnan ang pinakabagong mga digital na tip at trend sa Inquirer Tech.
MGA PAKSA:
