Грязь вместо батареек: новый почвенный топливный элемент работает годами

by Опубликовано

data-testid=»article-title» class=»content—article-header__title-3r content—article-header__withIcons-1h content—article-item-content__title-eZ content—article-item-content__unlimited-3J» itemProp=»headline»>Грязь вместо батареек: новый почвенный топливный элемент работает годамиСегодняСегодня31 минОбычная почва может вырабатывать электричество. Учёные создали практичный почвенный микробный топливный элемент, который превращает жизнедеятельность почвенных бактерий в стабильный источник энергии. Микробы в почве разлагают органические вещества и при этом выделяют электроны. Новая конструкция использует горизонтальный анод, закопанный в грунт, и вертикальный катод на воздухе. Благодаря этому элемент работает даже при низкой влажности почвы (от 41 %) и при временном затоплении. Один такой элемент размером примерно с книгу в мягкой обложке производит в среднем от 15 до 50 микроватт энергии. Этого достаточно, чтобы питать сверхэкономичный подземный сенсор. По данным испытаний, устройство вырабатывает в 68 раз больше энергии, чем требуется для работы подключённого к нему датчика влажности почвы. В реальных полевых условиях прототипы успешно работали около 9 месяцев без замены и обслуживания. Главное преимущество — долговечность и полная автономность. Пока в почве остаётся органика, элемОбычная почва может вырабатывать электричество. Учёные создали практичный почвенный микробный топливный элемент, который превращает жизнедеятельность почвенных бактерий в стабильный источник энергии. Микробы в почве разлагают органические вещества и при этом выделяют электроны. Новая конструкция использует горизонтальный анод, закопанный в грунт, и вертикальный катод на воздухе. Благодаря этому элемент работает даже при низкой влажности почвы (от 41 %) и при временном затоплении. Один такой элемент размером примерно с книгу в мягкой обложке производит в среднем от 15 до 50 микроватт энергии. Этого достаточно, чтобы питать сверхэкономичный подземный сенсор. По данным испытаний, устройство вырабатывает в 68 раз больше энергии, чем требуется для работы подключённого к нему датчика влажности почвы. В реальных полевых условиях прототипы успешно работали около 9 месяцев без замены и обслуживания. Главное преимущество — долговечность и полная автономность. Пока в почве остаётся органика, элем…Читать далееГрязь вместо батареек: новый почвенный топливный элемент работает годами Грязь вместо батареек: новый почвенный топливный элемент работает годами Грязь вместо батареек: новый почвенный топливный элемент работает годами

Обычная почва может вырабатывать электричество. Учёные создали практичный почвенный микробный топливный элемент, который превращает жизнедеятельность почвенных бактерий в стабильный источник энергии.

Микробы в почве разлагают органические вещества и при этом выделяют электроны. Новая конструкция использует горизонтальный анод, закопанный в грунт, и вертикальный катод на воздухе. Благодаря этому элемент работает даже при низкой влажности почвы (от 41 %) и при временном затоплении.

Один такой элемент размером примерно с книгу в мягкой обложке производит в среднем от 15 до 50 микроватт энергии. Этого достаточно, чтобы питать сверхэкономичный подземный сенсор. По данным испытаний, устройство вырабатывает в 68 раз больше энергии, чем требуется для работы подключённого к нему датчика влажности почвы. В реальных полевых условиях прототипы успешно работали около 9 месяцев без замены и обслуживания.

Главное преимущество — долговечность и полная автономность. Пока в почве остаётся органика, элемент продолжает вырабатывать ток. Не нужно менять батарейки, устанавливать солнечные панели или тянуть провода. Такие «грязевые батарейки» идеально подходят для долгосрочного мониторинга сельскохозяйственных полей, лесов, болот и других труднодоступных мест.

Авторы разработки из Университета Северной Каролины подчёркивают, что их версия значительно проще и надёжнее предыдущих почвенных топливных элементов. Теперь подобные устройства могут стать реальным решением для «интернета вещей» в сельском хозяйстве и экологическом мониторинге.

Конечно, мощность элемента очень мала — на уровне микроватт. Он не заменит обычные батарейки в смартфоне или фонарике. Зато для маломощных сенсоров, которые должны работать годами без вмешательства человека, это отличное и экологичное решение.
Открытие показывает, что обычная почва — не просто грунт, а настоящий живой генератор энергии, который можно использовать без вреда для природы.

Источник: Yen B. et al. Soil-Powered Computing: The Engineer's Guide to Practical Soil Microbial Fuel Cell Design. Proc. ACM Interact. Mob. Wearable Ubiquitous Technol. (2024). https://doi.org/10.1145/3631410

Что для вас значит родной город? Ответьте в нашем анонимном опросе!