Baterie bez litu i pierwiastków ziem rzadkich – coś takiego uczyniłoby technologię baterii o wiele bardziej przyjazną dla środowiska. Jednym ze sposobów, aby się tam dostać, są „bioakumulatory”. Naśladują sposób, w jaki normalne komórki wytwarzają energię. Zwykle dzieje się to poprzez rozkład glukozy. Gdy cukier jest rozkładany przez enzymy, w procesie uwalniane są również elektrony. Seokheun Choi, profesor z Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Sciences Uniwersytetu Binghamton, odkrył, że interakcja bakterii może generować wystarczającą ilość energii do zasilania urządzeń.
Praca tygodniowa
Do tej pory jego zespół wykorzystywał dwie bakterie do generowania energii do biobaterii. Problem: te baterie miały żywotność tylko kilku godzin. W nowej wersji wykorzystano trzy bakterie. Wszystkie trzy bakterie pracują sekwencyjnie w oddzielnych komorach. „Bakterie fotosyntetyczne wytwarzają żywność organiczną, która jest wykorzystywana jako składnik odżywczy dla innych komórek bakteryjnych poniżej. Poniżej znajduje się bakteria wytwarzająca elektryczność, środkowa bakteria wytwarza pewne chemikalia w celu zwiększenia transferu elektronów” – powiedział Choi. Ten wariant dostarcza teraz prąd przez tygodnie.
Autonomiczne małe urządzenia
Trzy ogniwa są umieszczone w kwadracie o długości krawędzi trzech centymetrów i wysokości około jednego centymetra, tzw. zbieracz energii. Kostki można dowolnie skalować, podobnie jak klocki Lego można je ze sobą łączyć, aż dostarczą pożądanego napięcia i prądu. Dziedziną zastosowania biobaterii powinny być małe, inteligentne urządzenia lub roboty, które działają niezależnie w obszarach pozbawionych zasilania. W „Internecie rzeczy” tworzone są bezprzewodowe sieci czujników, które są używane w odległych i trudnych środowiskach. Czujniki te muszą działać bez zasilania, a także bez regularnej wymiany rozładowanej baterii.
„Dzięki sztucznej inteligencji będziemy mieć ogromną liczbę inteligentnych, samodzielnych, zawsze włączonych urządzeń na bardzo małych platformach. W jaki sposób zasilasz te zminiaturyzowane urządzenia? Najbardziej wymagającymi aplikacjami będą urządzenia działające w środowiskach bezobsługowych. nie jedź tam, aby wymienić baterie, więc potrzebujemy tych zminiaturyzowanych kombajnów do pozyskiwania energii”. Kolejnym krokiem jest opracowanie samonaprawiających się modułów, które mogą samodzielnie naprawiać uszkodzenia. Długofalowym celem jest ekstremalna miniaturyzacja technologii. „Nazywamy to »inteligentnym pyłem« i kilka komórek bakteryjnych może w nim generować energię. Możemy ją rozproszyć, gdziekolwiek tego potrzebujemy”.
Nacisk w technice kładziony jest na „mały”. Fotosynteza pierwszej warstwy bakterii zapewnia nakład energii, w ten sposób nie zostaną pokryte wysokie wymagania energetyczne samochodu elektrycznego.
