طور مركز البحوث الوطني بمعهد كورشاتوف خلايا وقود ميكروبية مبتكرة يمكن استخدامها في أجهزة إنترنت الأشياء المختلفة. على سبيل المثال ، في أجهزة الاستشعار الميدانية لرصد حالة المياه والتربة والهواء.
يكتب Izvestia أن أجهزة الاستشعار هذه قادرة على العمل بشكل مستقل لفترة طويلة دون الحاجة إلى الصيانة.
"لقد أنشأنا النموذج الأولي الأول - وهو جهاز استشعار قادر على قياس العديد من المعلمات في وقت واحد: درجة الحرارة والضغط والرطوبة. وقال بافيل جوتوفتسيف ، نائب رئيس قسم التكنولوجيا الحيوية والطاقة الحيوية بمجمع تكنولوجيا NBIKS التابع لمركز أبحاث معهد كورشاتوف: إنه يستخدم مصدر طاقة مستقل وينقل المعلومات مرة كل نصف ساعة ، وعادة ما يكون ذلك غير ضروري للخدمات الحضرية.
1 يناير 2018 في المجلة العلمية
Robotics نشرت مقالة علمية
"مصادر الطاقة القائمة على الطاقة الحيوية للروبوتات المستقلة المتنقلة" ، المؤلف الرئيسي الذي يدعى Pavel Gotovtsev. بالإضافة إلى ذلك ، من بين المؤلفين موظفون آخرون في قسم التكنولوجيا الحيوية والطاقة الحيوية ومختبر الروبوتات بمعهد كوراتشاتوف ، بالإضافة إلى معهد GK Scriabin للكيمياء الحيوية وفسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة في الأكاديمية الروسية للعلوم. يصف باختصار خيارات التصميم المختلفة لخلايا الوقود للروبوتات المستقلة ، بما في ذلك خلايا الوقود التي تستخدم الكائنات الحية الدقيقة.
في العام الماضي ، نُشر مقال عن خلايا الوقود الميكروبية بقلم بافيل غوتوفتسيف وزملاؤه في مجلة Russian Nanotechnologies (doi of article: 10.1134 / S1995078017010098). تصف هذه المقالة خصائص
القطب الحيوي المتكون عن طريق تثبيت الخلايا البكتيرية لـ
Gluconobacter oxydans على "مادة الكربون متناهية الصغر" (CSM).
Gluconobacter oxydans هو
هوائي ملتزم يستخدم الأكسجين كمستقبل إلكترون نهائي للتنفس. تتميز بكتيريا حمض الخليك هذه بأكسدة غير مكتملة لمجموعة واسعة من الكربوهيدرات والكحول ، وهي ليست مسببة للأمراض للإنسان والحيوانات الأخرى ، وهي موجودة في الفواكه الناضجة ، والفواكه ، وعصير التفاح ، والبيرة ، والنبيذ.
أظهرت التجارب أن خلايا الوقود التي تحتوي على بكتيريا على القطب تعمل بكامل طاقتها. تم إنشاء نماذج أولية بالفعل ، ومن المقرر في غضون ثلاث إلى خمس سنوات البدء في اختبار تجريبي للنظام في بيئة حضرية. بعد ذلك ، لا شيء يمنع إنتاج أجهزة الاستشعار البيئية نفسها مع خلايا الوقود الميكروبية على نطاق صناعي: "في المستقبل ، سنكون قادرين على وضع أجهزة الاستشعار هذه في مجمعات الأمطار أو في التربة. سوف يرصدون حالة المياه والهواء وتلوث الأراضي. يمكنك استخدام أجهزة استشعار كيميائية بسيطة لذلك ".
وفقًا للمطورين ، سيكلف نظام استشعار واحد (العديد من أجهزة الاستشعار وبطارية الوقود الحيوي) ما يصل إلى 10 آلاف روبل. يمكن لكل مستشعر تتبع ظروف التربة داخل دائرة نصف قطرها عدة أمتار.
قبل أنصار البيئة بحماس مبادرة معهد كورشاتوف لإنتاج أجهزة الاستشعار البيئية. على سبيل المثال ، يشير إيفجيني شوارتز ، مدير السياسة البيئية للصندوق العالمي للطبيعة (WWF) ، إلى مدينة بيتسبرغ الصناعية الأمريكية ، مدينة الفحم والصلب ، مغمورة إلى الأبد في سحابة من الضباب الدخاني. تغير الوضع عندما تم إدخال نظام رصد بيئي تلقائي هناك.
بيتسبرغ في 1930s والآن. الصورة: جيتي إيماجيس ، ثينكستوكفي غضون عشر سنوات فقط ، جعل هذا النظام بيتسبرغ مدينة مزدهرة "خانقة": "في نفس الوقت ، يتم دفع الشركات التي تتجاوز حد الانبعاثات إلى أولئك الذين خفضوا التلوث. يقول يوجين شوارتز ، بمساعدة تقنيات المراقبة البيئية التي تم إنشاؤها في SIC ، يمكن القيام بذلك. يقول أنه يمكن تطبيق هذه التجربة ، على سبيل المثال ، في تشيليابينسك الروسية والمدن الأخرى التي تعاني من التدهور البيئي. يتم تشجيع الابتكارات البيئية مالياً من خلال نظام الحصص - تدفقات الأموال هنا ، مما يعني مشاركة الأعمال والموظفين.
بالإضافة إلى ذلك ، ستحذر أجهزة الاستشعار المتصلة بالإنترنت على الفور من التسريبات المحتملة للكواشف الضارة من المؤسسات الصناعية ، والتي ستستجيب بسرعة للتهديدات البيئية الناشئة.