Про бактериальное электричество, микробные топливные элементы и одноразовое диагностическое оборудование

Добрый день!

Друзья, я продолжаю просматривать немецкую прессу на предмет экономики и новых технологий.

В последние годы мы стали свидетелями ряда изобретений в области аккумуляции энергии. Не остались в стороне и ученые Бингемтонского университета (Binghamton University): они разработали батарею на бумажной основе, заряжающуюся от микробного топливного элемента (mit einer mikrobiellen Brennstoffzelle betrieben wird), которая может производить электричество из слюны.

Бактерии производят электричество

Точнее говоря, для производства электроэнергии используются бактерии, находящиеся в слюне. Такой метод может использоваться в основном там, где электрическая энергия не настолько доступна как в развитых странах. При этом производится не очень много энергии; однако батареи с относительно низким напряжением тоже имеют свои сферы применения.

Сёкеон Ча (Seokheun Choi) из Бингемтонского университета в последние годы интенсивно занимался разработкой батарей на бумажной основе. Совсем недавно он разработал батарею в стиле оригами, которая функционирует в грязной воде (die mit schmutzigen Wasser betrieben werden können). Однако его последняя разработка основана на биологических жидкостях - она способна зажечь светодиодную лампу с помощью капли слюны.

Замороженные клетки для микробных топливных элементов

Такие батареи работают на основе так называемого микробного топливного элемента (по-английски microbial fuel cell - MFC). В этих элементах с помощью бактерий идут окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых происходит обмен электронами между молекулами и тем самым вырабатывается электрическая энергия. Этот процесс уже опробован на грязной воде и моче - теперь дошла очередь и до слюны.

Для своей последней разработки ученый использовал МТЭ, состоящие из неактивных, замороженных экзоэлектрогенных клеток, обладающих большим сроком годности, и способных после активации с помощью слюны генерировать электричество в течение нескольких минут.

"Для долгосрочного сохранения бактерий используется метод сублимационной сушки (freeze-drying technique). Бактериальное электричество исследуется уже довольно давно. В процессе дыхания при потреблении органических материалов наподобие слюны бактерии могут переносить электроны на внешний электрод", сказал автор изобретения.

Ученые намерены повысить энергоемкость

В ходе практических испытаний удалось достичь емкости до нескольких микро-ватт на квадратный сантиметр. Это не очень много, но вполне достаточно, чтобы зажечь светодиодную лампу.

Исследователи надеются, что в один прекрасный день их батарея может быть использована, например, для работы одноразового диагностического оборудования в развивающихся странах. В таком оборудовании требуется очень небольшое напряжение. Тем не менее, ученый продолжает работать над повышением энергоемкости батареи, что позволит расширить диапазон ее применения.

Оригинальную статью на немецком языке можно прочитать здесь

P.S. Если вы можете предложить свой вариант перевода, пожалуйста, сообщите мне об этом.