Бактерии "накормят" энергией датчики, расположенные в далеких местах Земли
Биобатареи на бактериях — очень перспективный источник электроэнергии для интернета вещей
По мере того, как наши потребности в технологиях растут, а Интернет вещей все больше связывает наши устройства и датчики вместе, выяснение того, как обеспечить питание в удаленных местах, становится все более важным.
Биобатареи, которые генерируют электричество за счет взаимодействия бактерий, — перспективный источник энергии, но такая батарея в автономном режиме работает всего несколько часов. Бактерии подъедают питательные вещества, и все заканчивается. Конечно, такой источник на датчик, удаленный за тысячи километров от жилья, не поставишь.
В новом исследовании, опубликованном в Journal of Power Sources ученые Бингемтонского университета предложили биобатарею другого типа: она работает в течение нескольких недель.
В биобатарее три типа бактерий. Они размещены в отдельных камерах «стопкой». Ученые описывают принцип работы так. Верхний слой — это фотосинтезирующие бактерии, которые производят питательные вещества для бактериальных клеток внизу. Под ними находится промежуточный слой — это бактерии, выполняющие служебные функции для самого нижнего слоя. А самый нижний — это бактерии, производящие электричество.
Фотосинтезирующим бактериям нужен солнечный свет, но они способны производить питательные вещества «впрок», чтобы их нижние соседи не голодали по ночам. Собственно, в этом и заключается одно из преимуществ биобатареи перед солнечной панелью.
Главное применение — питание удаленных датчиков
Ученые считают, что самым главным применением для Интернета вещей будут беспроводные сенсорные сети, развернутые в самых удаленных и суровых условиях. Эти датчики будут находиться далеко от электросети, и до них будет трудно добраться, чтобы заменить традиционные батареи, когда они разрядятся. Поскольку эти сети позволят соединить все уголки мира, автономная мощность является наиболее важным требованием.
Исследователи сравнили новые биобатареи размером 3 на 3 сантиметра с кубиками Lego, которые можно комбинировать и переконфигурировать различными способами в зависимости от нужной электрической мощности, необходимой датчику или устройству. Осталось «научить» такие батареи работать годами, это непростая задача, но ученые считают, что задача разрешимая.
