ارمغان انرژی پاک و مقرون‌به‌صرفه در اروپا با باتری‌های خاکی

به گزارش ایمنا، باکتری‌های موجود در خاک می‌توانند به بهبود فناوری‌هایی کمک کنند که بازده مزارع را افزایش می‌دهد. باتری‌هایی که با این باکتری‌ها کار می‌کنند، به‌زودی انرژی ارزان و پایدار را برای مزارع اروپا و حتی سراسر جهان تأمین کنند.

باتری‌هایی با سوخت باکتری

یک استارت‌آپ بریتانیایی از الکترون‌های تولیدشده توسط باکتری‌ها در خاک استفاده می‌کند تا الکتریسیته تمیز را از زمین جمع‌آوری کند. باتری‌های قابل شارژ با خاک، پتانسیل فعالیت شبانه‌روزی را در سراسر جهان دارند و بنیان‌گذاران امیدوارند که این فناوری حرکت به سمت کشاورزی مبتنی بر داده را تسریع و به کشاورزان کمک کند تا بازدهی خود را افزایش دهند و منابع را بدون نیاز به نصب زیرساخت‌های انرژی گران‌قیمت و سخت نگهداری کنند.

عملکرد باتری‌های باکتریایی

باتری‌های باکتریایی روی سلول‌های سوختی میکروبی خاک (SMFCs) ساخته می‌شوند که انرژی را از واکنش‌های شیمیایی طبیعی جذب می‌کنند که در میکروارگانیسم‌های مبتنی بر خاک رخ می‌دهد. الکترودهای مبتنی بر کربن در خاک قرار می‌گیرند و به مدار خارجی متصل می‌شوند.

این سیستم الکترون‌های تولید شده توسط میکروارگانیسم‌های خاص را در حالی منتقل می‌کند که ترکیبات آلی موجود در خاک را مصرف و آن‌ها را به برق تبدیل می‌کند. پشته‌های این سلول‌ها را می‌توان به باتری متصل کرد تا این انرژی را ذخیره کند.

این فناوری که روی یک سیستم تصفیه آب در برزیل آزمایش شد، اکنون با توسعه روش‌هایی برای افزایش تولید برق متناسب با فرایندهای بیولوژیکی در خاک، ارتقا پیدا کرده است.

بهبود دانش تیم در زمینه فرایندهای مختلف بیوالکتروشیمیایی و به‌دست آوردن درک بهتر از نقش باکتری‌ها و خاک در این معادله پیچیده، محققان را قادر به مهندسی راه‌حل‌هایی کرده است که فرایندهای انتخابی را در زمین کنترل می‌کند و با به حداکثر رساندن امکان استخراج انرژی، امکان تولید مداوم برق را برای سال‌ها حفظ می‌کند؛ این محصول تجاری سال ۲۰۲۶ عرضه خواهد شد.

باتری‌های باکتریایی و کشاورزی

فناوری به سرعت در حال توسعه باتری‌های باکتریایی است تا به کشاورزان در جمع‌آوری داده‌ها در مورد وضعیت مزارع خود، مراقبت از محصولات و کاهش هزینه‌ها کمک کند. کشاورزان به‌طور فزاینده‌ای به اهمیت داده‌ها برای تصمیم‌گیری آگاهانه نسبت به شیوه‌های کشاورزی با منابع کارآمد اهمیت می‌دهند.

با این حال حسگرها و دستگاه‌های متصل به اینترنت به برقی نیاز دارند که نصب و نگهداری آن همیشه آسان نیست. کابل‌ها می‌توانند مزارع را با مشکل مواجه کنند، باتری‌های شیمیایی یک‌بارمصرف نیاز به نظارت و تعویض دارند و منابع انرژی تجدیدپذیر همچون پنل‌های خورشیدی تنها در شرایط آب‌وهوایی مناسب با ظرفیت کامل کار می‌کنند. با ایجاد روشی پایدار برای تأمین انرژی حسگرها، موانع تولید این داده‌ها برطرف خواهد شد.

باتری‌های خاکی باکتریایی می‌توانند بیش از ۲۵ سال دوام بیاورند و تنها ۲۵ پوند در هر واحد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری هزینه دارند.