خلية وقود تحصد الطاقة من ميكروبات التربة لتشغيل الأجهزة
قام فريق بحث بقيادة جامعة نورث وسترن الأمريكية، بتطوير خلية وقود تعمل بالتربة، وتحصد الطاقة من الميكروبات الموجودة بها، مما يوفر بديلا مستداما للبطاريات.
وتتمتع هذه التكنولوجيا، التي يبلغ حجمها حجم كتاب ورقي، بالقدرة على تشغيل أجهزة الاستشعار الموجودة تحت الأرض المستخدمة في الزراعة الدقيقة والبنية التحتية الخضراء.
وتم اختبار المستشعر الذي يعمل بالتربة لقياس رطوبة التربة، كما تم تجهيزه بهوائي صغير لنقل البيانات لاسلكيا.
وعملت خلية الوقود في الظروف الرطبة والجافة على حد سواء، وتفوقت على التقنيات المماثلة بنسبة 120%، وتم نشر هذه النتيجة في دورية "ACM" حول التقنيات التفاعلية والمتنقلة والقابلة للارتداء والموجودة في كل مكان.
ويقول مؤلفو الدراسة، إن "اعتماد خلية الوقود على ميكروبات التربة يوفر مصدرا للطاقة المتجددة، مما يؤدي إلى تجنب استخدام المواد الكيميائية السامة الموجودة في البطاريات ومعالجة مخاوف النفايات الإلكترونية، ويمكن لهذه التكنولوجيا أن توفر حلا عمليا منخفض الطاقة للزراعة الدقيقة من خلال حصاد الطاقة من التربة التي يتم مراقبتها".
وكانت خلايا الوقود الميكروبية القائمة على التربة (MFCs) موجودة كمفهوم منذ أكثر من قرن من الزمان، ولكن أداءها غير الموثوق وطاقة الإنتاج المنخفضة قد حدا من الاستخدام العملي، خاصة في ظروف الرطوبة المنخفضة.
واستخدم تصميم خلية الوقود الجديد هندسة متعامدة، مع أنود أفقي وكاثود رأسي، مما أثبت فعاليته في الظروف الجافة والمغمورة بالمياه، وولدت خلية الوقود طاقة أكبر بـ 68 مرة من الطاقة اللازمة لتشغيل أجهزة الاستشعار الخاصة بها، وأظهرت مرونة في مواجهة التغيرات في رطوبة التربة.
ويمكن شراء جميع مكونات خلايا الوقود الميكروبية القائمة على التربة من متجر أجهزة محلي، مما يساهم في الوصول إلى الحوسبة المحلية والمترجمة.
وتشمل الخطط المستقبلية تطوير خلايا الوقود الميكروبية القائمة على التربة من مواد قابلة للتحلل بالكامل، وتجاوز سلاسل التوريد المعقدة وتجنب استخدام معادن نادرة.
aXA6IDEzLjU5LjExMi4xNjkg جزيرة ام اند امز
