कुरचेतोव संस्थान ने माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं का विकास किया

कुरचटोव इंस्टीट्यूट नेशनल रिसर्च सेंटर ने अभिनव माइक्रोबियल ईंधन सेल विकसित किए हैं जिनका उपयोग विभिन्न IoT उपकरणों में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पानी, मिट्टी और हवा की स्थिति की निगरानी के लिए फील्ड सेंसर में। इस तरह के सेंसर रखरखाव की आवश्यकता के बिना लंबे समय तक स्वायत्तता से काम करने में सक्षम हैं, इज़वेस्टिया लिखते हैं ।

“हमने पहला प्रोटोटाइप बनाया - एक सेंसर जो एक साथ कई मापदंडों को मापने में सक्षम है: तापमान, दबाव, आर्द्रता। यह स्वायत्त बिजली की आपूर्ति का उपयोग करता है और हर आधे घंटे में एक बार जानकारी प्रसारित करता है, आमतौर पर शहरी सेवाओं के लिए यह आमतौर पर आवश्यक नहीं होता है, ”कर्वचोव इंस्टीट्यूट रिसर्च सेंटर के एनबीआईकेएस-टेक्नोलॉजी कॉम्प्लेक्स के जैव प्रौद्योगिकी और जैव-प्रौद्योगिकी विभाग के उप प्रमुख पावेल गोटोवत्सेव ने कहा।

1 जनवरी, 2018 को, वैज्ञानिक पत्रिका रोबोटिक्स में, एक वैज्ञानिक लेख "मोबाइल ऑटोनॉमस रोबोट के लिए बायोएनेर्जी पर आधारित ऊर्जा के स्रोत" प्रकाशित किया गया था , जिसके प्रमुख लेखक पावेल गोटोवत्सेव हैं। उनके अलावा, लेखकों में बायोटेक्नोलॉजी और बायोएनर्जी विभाग के अन्य कर्मचारी और कुरचटोव संस्थान के रोबोटिक्स प्रयोगशाला, साथ ही साथ रूसी अकादमी के विज्ञान के सूक्ष्म जीव विज्ञान के जी.के. स्क्रिपबिन इंस्टीट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री और फिजियोलॉजी हैं। यह स्वायत्त रोबोटों के लिए ईंधन कोशिकाओं के लिए विभिन्न डिजाइन विकल्पों का संक्षेप में वर्णन करता है, जिसमें सूक्ष्मजीवों का उपयोग करते हुए ईंधन कोशिकाएं भी शामिल हैं।



पिछले साल, Pavel Gotovtsev और उनके सहयोगियों द्वारा माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं पर एक लेख रूसी नैनोटेक्नोलॉजीज़ (लेख के doi: 10.1134 / S1995078017010098) में प्रकाशित किया गया था। यह लेख "अल्ट्राफाइन कार्बन मटेरियल" (CSM) पर ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्साइड के जीवाणु कोशिकाओं को डुबो कर बनने वाले बायोइलेक्ट्रोड के गुणों का वर्णन करता है।

ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सिडैन एक अब्जॉर्ब एरोब है जो श्वसन के लिए टर्मिनल इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में ऑक्सीजन का उपयोग करता है। यह एसिटिक एसिड जीवाणु कार्बोहाइड्रेट और अल्कोहल की एक विस्तृत श्रृंखला के अपूर्ण ऑक्सीकरण की विशेषता है, मनुष्यों और अन्य जानवरों के लिए रोगजनक नहीं है, पके फल, फल, साइडर, बीयर, वाइन में मौजूद है।

प्रयोगों से पता चला है कि इलेक्ट्रोड पर बैक्टीरिया के साथ ईंधन कोशिकाएं पूरी तरह कार्यात्मक हैं। प्रोटोटाइप पहले से ही बनाए गए हैं, और तीन से पांच वर्षों में शहरी वातावरण में सिस्टम का पायलट परीक्षण शुरू करने की योजना है। उसके बाद, कुछ भी औद्योगिक पैमाने पर माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं के साथ एक ही पर्यावरण सेंसर के उत्पादन को रोकता है: “भविष्य में, हम ऐसे सेंसर बारिश कलेक्टरों या मिट्टी में रखने में सक्षम होंगे। वे पानी और हवा की स्थिति, क्षेत्र के प्रदूषण की निगरानी करेंगे। आप इसके लिए सरल रासायनिक सेंसर का उपयोग कर सकते हैं। ”

डेवलपर्स के अनुसार, एक सेंसर सिस्टम (कई सेंसर और एक बायोफ्यूल बैटरी) की कीमत 10 हजार रूबल तक होगी। प्रत्येक सेंसर कई मीटर के दायरे में मिट्टी की स्थिति को ट्रैक कर सकता है।

पर्यावरणविदों ने उत्साहपूर्वक पर्यावरण सेंसर के उत्पादन के लिए कुरचटोव संस्थान की पहल को स्वीकार किया। उदाहरण के लिए, वर्ल्ड वाइड फंड फॉर नेचर (डब्ल्यूडब्ल्यूएफ) के लिए पर्यावरण नीति के निदेशक एवगेनी श्वार्ट्ज ने औद्योगिक अमेरिकी शहर पिट्सबर्ग, कोयले और स्टील के शहर का हवाला दिया, जो हमेशा के लिए स्मॉग के बादल में डूब गया। स्थिति तब बदल गई जब एक स्वचालित पर्यावरण निगरानी प्रणाली वहां शुरू की गई।


1930 और अब में पिट्सबर्ग। फोटो: गेटी इमेजेज, थिंकस्टॉक

केवल दस वर्षों में, इस प्रणाली ने पिट्सबर्ग को एक "घुटा हुआ" खिलने वाला शहर बना दिया है: "उसी समय, उत्सर्जन सीमा से अधिक के उद्यमों को प्रदूषण कम करने वालों को भुगतान किया जाता है। एसआईसी में बनाई गई इको-मॉनिटरिंग तकनीकों की मदद से ऐसा किया जा सकता है, ”यूजीन श्वार्ट्ज कहते हैं। उनका कहना है कि इस तरह के अनुभव को रूसी चेल्याबिंस्क और अन्य शहरों में लागू किया जा सकता है जो पर्यावरणीय गिरावट से पीड़ित हैं। पारिस्थितिक नवाचारों को कोटा प्रणाली के माध्यम से वित्तीय रूप से प्रोत्साहित किया जाता है - यहां धन प्रवाह होता है, जिसका अर्थ है कि व्यवसाय और कार्मिक शामिल हैं।

इसके अलावा, इंटरनेट से जुड़े सेंसर औद्योगिक उद्यमों से हानिकारक अभिकर्मकों के संभावित लीक की चेतावनी देंगे, जो उभरते पर्यावरणीय खतरों का तुरंत जवाब देंगे।