Команда Северо-Западного университета создала устройство размером с мягкую обложку, которое может находиться в почве и черпать из нее энергию. Топливный элемент, работающий на грязевой энергии, уникален и может получать практически безграничную энергию из почвы, в которой он находится. Разработчики опубликовали свои выводы в журнале Proceedings of ACM on Interaction, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.
Устройство представляет собой то, что ученые называют микробным топливным элементом. Этим изящным изобретениям уже более 100 лет, и они работают очень похоже на батарею. Однако вместо того, чтобы полагаться на химические вещества, используемые в батареях, они работают с бактериями, обитающими в почве вокруг них.
Хотя они существуют уже некоторое время, у ученых возникли проблемы с обеспечением их водой и кислородом, когда их хоронят. Команда Северо-Западного университета надеялась решить эту проблему, создав новые конструкции, которые обеспечат топливным элементам, работающим на грязи, постоянный доступ к кислороду и воде.
Конструкция, на которой они остановились, достаточно велика, чтобы располагаться достаточно глубоко для доступа к влаге из глубокой почвы, в то время как верхняя часть устройства находится на одном уровне с поверхностью почвы. Это создает зазор для свежего воздуха, который может проходить по всей длине электрода устройства. Кроме того, устройство настроено на защиту катода от воздействия кислорода и воды, чтобы помочь ему продолжать работу даже в условиях, далеких от идеальных, в условиях окружающей среды.
Команда сообщает, что эта конкретная конструкция стабильно работает при различных уровнях влажности. По словам команды, в среднем устройство вырабатывало в 68 раз больше энергии, чем требовалось для работы бортовых систем обнаружения влаги и прикосновения. Топливный элемент, питаемый грязью, также может передавать данные через крошечную антенну на ближайшую базовую станцию.
Конечно, мощности, вырабатываемой этим устройством, пока недостаточно для питания полноценного автомобиля или смартфона. Тем не менее, он может обеспечивать питание небольших датчиков в течение длительного времени, не требуя частой замены батареи. Конечно, это не самое значительное улучшение, но, учитывая, что устройство извлекает энергию из почвы вокруг себя, это совсем неплохо.
