库尔恰托夫研究所开发了微生物燃料电池

库尔恰托夫研究所国家研究中心开发了创新的微生物燃料电池,可用于各种物联网设备。 例如,在现场传感器中,用于监测水,土壤和空气的状态。 Izvestia 写道 ,这样的传感器能​​够在不需要维护的情况下长时间自主工作。

“我们创造了第一个原型-一种能够同时测量多个参数的传感器:温度,压力,湿度。 它使用自治电源,每半小时发送一次信息,通常对于城市服务来说通常是没有必要的,

2018年1月1日,Pavel Gotovtsev作为主要作者在科学杂志《 机器人学 》上发表了科学文章“基于生物能源的移动自主机器人的能源” 。 除他之外,作者还包括生物技术和生物能源部的其他雇员以及库尔恰托夫研究所的机器人实验室,以及俄罗斯科学院的G.K. Scriabin生物化学和微生物生理学研究所。 它简要介绍了自主机器人燃料电池的各种设计方案,包括使用微生物的燃料电池。



去年,帕维尔·戈托夫采夫(Pavel Gotovtsev)及其同事发表了一篇有关微生物燃料电池的文章, 发表在《俄罗斯纳米技术》杂志上(文章doi:10.1134 / S1995078017010098)。 本文介绍了通过将氧化葡糖杆菌的细菌细胞固定在“超细碳材料”(CSM)上而形成的生物电极的特性。

氧化葡糖杆菌是专性需氧菌,它使用氧气作为呼吸的末端电子受体。 这种乙酸细菌的特征是多种碳水化合物和醇类不完全氧化,对人类和其他动物没有致病性,存在于成熟的水果,水果,苹果酒,啤酒,葡萄酒中。

实验表明,电极上带有细菌的燃料电池具有充分的功能。 原型已经创建,计划在三到五年内开始在城市环境中对该系统进行先导测试。 此后,没有什么可以阻止在工业规模上生产带有微生物燃料电池的相同环境传感器了:“将来,我们将能够在雨水收集器或土壤中放置此类传感器。 他们将监测水和空气的状况,领土的污染。 您可以为此使用简单的化学传感器。”

根据开发商的说法,一个传感器系统(几个传感器和一个生物燃料电池)将花费高达1万卢布。 每个传感器都可以跟踪几米半径内的土壤状况。

环保主义者热情地接受了库尔恰托夫研究所(Kurchatov Institute)发起的生产环境传感器的倡议。 例如,世界自然基金会(WWF)的环境政策主管Evgeny Schwartz引用了美国工业城市匹兹堡(Pittsburgh),这是煤炭和钢铁之城,永远沉浸在烟雾笼罩中。 当在那里引入自动环境监测系统时,情况发生了变化。


匹兹堡在1930年代至今。 照片:Thinkstock的Getty Images

在短短的十年中,该系统使匹兹堡成为“令人窒息”的繁华之城:“与此同时,超过排放限值的企业将获得减少污染的企业的报酬。 Eugene Schwartz说:“借助SIC所创建的生态监测技术,就可以做到这一点。” 他说,这种经验可以应用在例如俄罗斯车里雅宾斯克州和其他遭受环境恶化的城市。 通过配额制度在经济上鼓励生态创新-资金在这里流动,这意味着企业和人员都参与其中。

此外,连接到Internet的传感器将及时警告工业企业可能泄漏有害试剂,这将对新出现的环境威胁做出快速响应。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410645/


All Articles