Команда ученых из Северо-Западного Университета (США) разработала конструкцию нового топливного элемента, в основе которого лежит работа микробов. Данная технология известна уже более сотни лет, но практического применения до сих пор не находила. Во многом потому, что не было подходящих потребителей – устройств с минимальными затратами энергии.
Принцип действия микробного топливного элемента основан на переработке микроорганизмами углерода из почвы, побочным продуктом чего являются свободные электроны. Остается только подвести электроды и обеспечить микробам постоянный доступ к воде и кислороду. По сути — вкопать топливный элемент в грязь и не давать ей ни высохнуть, ни утонуть.
В новой конструкции один из электродов углублен в грунт, второй выступает над его поверхностью, между собой они соединены каналом для подачи воздуха. Здесь предусмотрены защитные колпачки для предотвращения попадания грязи и гидрофобные вставки, которые гарантируют проводимость воздуха даже при затоплении конструкции. Сообщается, что она работает при уровнях влажности от 41 % до 100 % и вырабатывает в 68 раз больше энергии, чем прошлые версии.
Этот объем энергии все равно крошечный и практически ни для чего не пригодный, но инженеры нашли ему применение. Такие топливные элементы идеально подходят для снабжения энергией статических датчиков на фермерских хозяйствах, которые мониторят состояние почвы и окружающей среды. Земля, за которой они должны наблюдать, сама является для них источником энергии. При этом, такой топливный элемент можно собрать из дешевых компонентов из хозяйственного магазина.
