Ученые разработали питаемую грязью топливную ячейку, которая может заменить батареи

Исследователи из Северо-Западного университета разработали топливный элемент, который генерирует электричество, используя микробы, естественным образом присутствующие в почве. Устройство размером с книгу в мягкой обложке производит небольшое количество энергии, улавливая её, выделяемую при разложении микроорганизмами органического материала в грунте. Эта система предназначена для питания подземных датчиков точного земледелия и экологического мониторинга, предлагая альтернативу традиционным батареям.

Технология решает ключевые проблемы существующих решений: батареи требуют замены и содержат токсичные материалы, а солнечные панели ненадёжны в загрязнённой среде и при отсутствии солнца. Новая конструкция с перпендикулярным расположением анода (горизонтально в почве) и катода (вертикально к поверхности) обеспечивает стабильную подачу кислорода и влаги, что позволяет системе работать как в сухой, так и в затопленной почве. Устройство продемонстрировало надёжность, вырабатывая в 68 раз больше энергии, чем требуется для работы его датчиков, и прослужив примерно на 120% дольше аналогичных систем.

Эта разработка открывает путь к созданию устойчивых, не требующих особого обслуживания сетей датчиков для Интернета вещей (IoT), особенно в сельском хозяйстве и экологическом мониторинге. Исследователи опубликовали свои проекты в открытом доступе и работают над созданием полностью биоразлагаемых версий устройства, использующих местные материалы и простые цепочки поставок. Хотя технология не предназначена для питания крупных систем, она может сыграть важную роль в поддержке низкоэнергетических устройств в децентрализованных сетях.