Useful content

وجد العلماء طريقة لتحسين كفاءة البطاريات الميكروبية عن طريق إطعامها بالفضة

click fraud protection

تعد خلايا الوقود الميكروبية إحدى التقنيات الواعدة التي تعمل على تطوير القدرة على ذلك توليد الكهرباء ، ولكن حتى الآن أظهرت جميع التجارب المعملية أنها منخفضة للغاية نجاعة.

ولكن الآن ، وجدت مجموعة علمية من جامعة كاليفورنيا (لوس أنجلوس ، الولايات المتحدة الأمريكية) حلاً أصليًا إلى حد ما لكيفية استخلاص المزيد من الطاقة من البكتيريا. للقيام بذلك ، بدأوا في إطعامهم بالفضة. سوف تتعلم عن هذه التجربة غير العادية ونتائجها من المواد.

صورة فنية لجسيمات الفضة النانوية التي تتصل عبر غشاء بكتيري ، والتي ساعدت الآن في تحسين كفاءة خلايا الوقود الميكروبية. AKang ، Sphere Studio. حقوق النشر: Yu Huang و Xiangfeng Duan
صورة فنية لجسيمات الفضة النانوية التي تتصل عبر غشاء بكتيري ، والتي ساعدت الآن في تحسين كفاءة خلايا الوقود الميكروبية. AKang ، Sphere Studio. حقوق النشر: Yu Huang و Xiangfeng Duan
صورة فنية لجسيمات الفضة النانوية التي تتصل عبر غشاء بكتيري ، والتي ساعدت الآن في تحسين كفاءة خلايا الوقود الميكروبية. AKang ، Sphere Studio. حقوق النشر: Yu Huang و Xiangfeng Duan

البكتيريا والفضة

كما تعلم ، فإن بعض أنواع البكتيريا خلال حياتها قادرة تمامًا على إنتاج الإلكترونات. تستخدم هذه الميكروبات في خلايا الوقود الميكروبية لتوليد الكهرباء. تزرع على شكل أغشية على أقطاب كهربائية ، بينما تغذيها بمواد عضوية مختلفة.

instagram viewer

على سبيل المثال ، ستكون مثل هذه البطاريات غير العادية رائعة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، ليس فقط للمساعدة في التنظيف ، ولكن أيضًا في توليد كهرباء إضافية. لكن لهذا كان من الضروري تحسين كفاءة هذه البطاريات.

لذا ، يبحث المهندسون في سياق تجربتهم التالية عن طرق لزيادة كفاءة الطاقة المتولدة ، قررنا بدء تجارب مع بكتيريا تسمى Shewanella oneidensis.

إنها واحدة من الميكروبات الواعدة لخلايا الوقود وتزدهر في البيئات منخفضة الأكسجين. كانت كفاءة استخدام هذه البكتيريا محدودة بسبب حقيقة أن الإلكترونات تمر عبر أغشيتها صعبة نوعًا ما.

من أجل حل هذه المشكلة ، قرر العلماء في البداية زراعة بكتيريا على قطب من أكسيد الجرافين يحتوي على أيونات الفضة.

اتضح أن البكتيريا في مسار حياتها تحول هذه الأيونات إلى جزيئات نانوية ، إلى مزيد من تضمينهم في خلاياهم ، مما يسهل إلى حد كبير مرور عدد أكبر من الإلكترونات أغشية.

وأظهرت اختبارات أخرى أن البكتيريا المعدلة بهذه الطريقة كانت قادرة على نقل ما يصل إلى 81٪ من الإلكترونات التي تنتجها إلى القطب. كل هذا قدم حوالي 0.66 ملي واط من الطاقة لكل سنتيمتر مربع. وفقًا لمؤلفي الدراسة ، فإن هذا هو أعلى معدل لجميع خلايا الوقود الميكروبية المعروفة حاليًا.

بالطبع ، لا تزال البطاريات الميكروبية بعيدة جدًا عن الاستخدام التجاري ، لكن هذا العمل الذي يقوم به العلماء ممكن لتقريب اللحظة التي يتم فيها استغلال البطاريات الأخرى بنشاط البطاريات الميكروبية.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز بالفعل على صفحات مجلة Science.

هل أعجبتك المادة؟ ثم قيمه ولا تنسى الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!

كيفية تسوية أرضية خشبية قبل تركيب صفح أو مشمع. الطريق السهل.

عند الانتهاء من الأرضياتمثل صفح ومشمع ، مطلوب قاعدة خشنة. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط ، فسيتم تق...

اقرأ أكثر

شقة من غرفة نوم واحدة مشرقة للغاية بجدران بيضاء - من السهل التنفس ، على الرغم من أن المساحة صغيرة

شقة من غرفة نوم واحدة مشرقة للغاية بجدران بيضاء - من السهل التنفس ، على الرغم من أن المساحة صغيرة

ما عليك سوى إلقاء نظرة على هذا التصميم الداخلي ، وسوف تشعر على الفور بجدية وأناقة اللون الأبيض. ل...

اقرأ أكثر

تم تشغيل أول محطة طاقة نووية عائمة في العالم "Akademik Lomonosov"

تم تشغيل أول محطة طاقة نووية عائمة في العالم "Akademik Lomonosov"

على الرغم من صعوبة الوضع في العالم ، فإن العمل في مشاريع فريدة لا يتوقف دقيقة واحدة. لذلك أُعلن أ...

اقرأ أكثر

Instagram story viewer