西北大学研究团队研发出新型微生物燃料电池可以持续供电

swblswbl · 发表于 2024-1-17 09:11:30

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1月16日，西北大学的研究团队研发出一种新型的微生物燃料电池，该电池利用土壤中的微生物分解污垢产生的能量来供电。与传统的微生物燃料电池相比，这种新型电池具有更高的稳定性和可靠性。

传统微生物燃料电池在长期使用中存在着一些问题，如难以持续供给水和氧气、输出功率较低等。为了克服这些问题，西北大学的研究团队进行了优化设计，并成功开发出一种新型垂直放置的微生物燃料电池。该电池底部由碳毡制成的阳极埋入土壤深处，收集微生物分解有机物产生的电子；位于上方的金属阴极通过巧妙的设计既能接触土壤深处的水分，又能与地表空气保持接触以保证氧气供应。

测试表明，这种新型微生物燃料电池在不同湿度条件下都能稳定工作，在干燥环境下也能持续发电。其平均输出电量是运行内部湿度和触摸检测系统以及向附近基站传输数据所需电量的68倍。虽然这种装置产生的电量无法直接驱动汽车或手机，但它非常适合为微型传感器提供长期的电力供应，实现“无电池化”运行。

该项目负责人Bill Yen表示：“如果未来有数万亿这样的装置被部署，我们绝对不能使用会污染环境的锂、重金属和有毒物质。我们需要寻找替代方案，用微量的能源来支持分布式传感器网络。土壤微生物燃料电池正是这样的选择。”

这些传感器可以帮助农民监测土壤的各种元素，如水分、营养成分、污染物等，实现技术驱动的精准农业。在田间放置几十个这样的装置就可以持续多年产生数据。

值得一提的是，研究团队表示，这种新型微生物燃料电池的所有部件都可以在五金商店买到，并不存在供应链或材料方面的限制，可以实现大规模商业化。