Nové Zařízení Vyrábí Elektřinu Ze Vzduchu

Vědci z University of Massachusetts Amherst vyvinuli zařízení, které používá bakteriální bílkovinu k výrobě elektřiny z vlhkosti vzduchu. Podle jejího názoru by tato nová technologie mohla mít významný dopad na budoucnost obnovitelných zdrojů energie, změnu klimatu a budoucnost medicíny.

Elektrický proud z přirozeně dostupné vodní páry

Jak uvádí časopis Nature, elektrotechnik Jun Yao a mikrobiolog Derek Lovley vyvinuli to, čemu říkají „Air-gen“. Skládá se z elektricky vodivých proteinových nanočástic, které jsou produkovány mikroby Geobacter sulfurreducens. Zařízení připojuje elektrody k proteinovým nanočásticím, takže elektřina je generována z vodní páry, která je přirozeně přítomna v atmosféře.

Šetrné k životnímu prostředí, obnovitelné a levné

Nová technologie je šetrná k životnímu prostředí, obnovitelná a levná. Říká se, že je schopen vyrábět elektřinu i v oblastech s extrémně nízkou vlhkostí, jako je poušť. Podle vědce má značné výhody oproti jiným formám obnovitelné energie, jako je slunce a vítr, protože nevyžaduje sluneční světlo nebo vítr a měl by také fungovat uvnitř.

Jak funguje zařízení Air-Gen

Vědci vysvětlují, že zařízení Air-Gen vyžaduje pouze tenký film proteinových nanočástic o tloušťce menší než 10 µm. Spodní část filmu spočívá na elektrodě, zatímco menší elektroda, která pokrývá pouze část nanočástice, sedí nahoře. Film absorbuje atmosférickou vlhkost z atmosféry. Kombinace elektrické vodivosti a chemii povrchu proteinových nanovláken spolu s jemnými póry mezi nanovláken v film vytváří podmínky, které vytvářejí elektrický proud mezi dvěma elektrodami.

Podle výzkumníků, zařízení Air-Gen je schopen generovat na trvalé napětí přibližně 0,5 V, přes 7 um tlusté vrstvě a proud asi 17 uA na cm ². Propojením několika zařízení lze lineárně zvýšit napětí a proud.

Současné zařízení Air-Gen provozuje malá elektronická zařízení

Vědci tvrdí, že současná zařízení Air-Gen jsou schopna provozovat malá elektronická zařízení. Očekávají, že vynález bude brzy uveden na trh. Jako další kroky plánují vyvinout malou „náplast“Air Gen. Říká se, že je to schopné dodávat elektrická zařízení, jako jsou zdravotnické a fitness monitory a chytré hodinky, což činí konvenční baterie zbytečnými. Rovněž doufají, že bude možné vyvinout technologii mobilních telefonů, která nahradí periodické nabíjení.

udržitelnost

Projekt chce využívat elektřinu z bakterií pro baterie

palivo

Ekologické palivo z odpadních vod a obnovitelných zdrojů energie

Nový bakteriální kmen pro hromadnou výrobu

Aby se dále posílilo praktické biologické schopnosti Geobacteru, Lovleyova laboratoř nedávno vyvinula nový kmen bakterií, které mohou hromadně produkovat proteinové nanočástice rychleji a levněji. "Proměnili jsme E. coli v továrnu na výrobu proteinových nanočástic," říká. „S tímto novým škálovatelným procesem již nebude dodávka proteinových nanočástic překážkou pro rozvoj těchto aplikací.“

Proteinová elektronická zařízení

Lovley objevil mikroby Geobacter před více než 30 lety. Jeho laboratoř později objevila jejich schopnost produkovat elektricky vodivé bílkoviny nanowires.

Kromě technologie Air Gen vyvinula laboratoř Yao několik dalších aplikací s proteinovými nanočásticemi. "Je to jen začátek nové éry elektronických zařízení založených na proteinech," řekl Yao.