แบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในโคลนก้นทะเลสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก การทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็น การทดลองที่กินเวลานานหลายเดือนอาจเป็นการประกาศเซลล์เชื้อเพลิงรุ่นใหม่ที่สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำที่เชื่อถือได้ให้กับเครือข่ายในอนาคตของเซ็นเซอร์ที่ก้นมหาสมุทรในอุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งการเปลี่ยนแบตเตอรี่อาจทำไม่ได้ หากไม่สามารถทำได้
กระแสน้ำในมหาสมุทร. ความต่างศักย์ไฟฟ้าตามธรรมชาติระหว่างตะกอนและน้ำทะเลสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ส่งข้อมูลไปยังยานสำรวจใต้น้ำอัตโนมัติ (AUV)
B. CRIMI/เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ
จุลินทรีย์จำนวนมากอาศัยอยู่ในตะกอนที่สะสมอยู่ที่ด้านล่างของมหาสมุทร Leonard M. Tender นักเคมีจาก Naval Research Laboratory ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว เนื่องจากแบคทีเรียเหล่านี้กินคาร์บอนอินทรีย์ที่ไหลซึ่ม ซึ่งส่วนใหญ่มาจากซากสัตว์ทะเลที่เน่าเปื่อย สิ่งมีชีวิตจะสร้างของเสียที่มีประจุลบ เป็นผลให้มีความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงถึง 0.8 โวลต์ระหว่างตะกอนบนพื้นทะเลไม่กี่เซนติเมตรด้านบนกับน้ำทะเลที่อยู่ด้านบนทันที
ลงชื่อ
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเซลล์เชื้อเพลิงธรรมชาติ การวางอิเล็กโทรดหนึ่งของเซลล์เชื้อเพลิงในโคลนที่มีจุลินทรีย์รบกวนและอีกอันหนึ่งอยู่ในน้ำที่อยู่เหนือน้ำ จะทำให้เกิดเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำสำหรับอิเล็กตรอนในการติดตามและสร้างกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้
ขั้นแรก ด้วยการใช้ตู้ปลาน้ำเค็มขนาดใหญ่ Tender และเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอที่จะใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องคิดเลขพกพา จากนั้น เมื่อปีที่แล้ว นักวิจัยได้ทำการทดลองภาคสนามระยะยาวในบึงเกลือนิวเจอร์ซีย์และปากแม่น้ำโอเรกอน อิเล็กโทรดในเซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบเป็นแผ่นกราไฟต์ที่มีขนาดเท่ากับฝาปิดท่อระบาย รูเล็ก ๆ ที่เจาะในจานจะเพิ่มพื้นที่ผิวที่จุลินทรีย์สามารถตั้งรกรากได้
พวกเขายังช่วยให้อุปกรณ์จมลงไปในโคลนได้ง่ายขึ้น Tender กล่าว
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
ภายในเวลาไม่กี่วันหลังจากวางลงในตะกอน เซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบก็ผลิตพลังงานได้หลายมิลลิวัตต์ อิเล็กโทรดแกรไฟต์เฉื่อยทางเคมีไม่กัดกร่อนและไม่ถูกเผาผลาญโดยปฏิกิริยาการสร้างกระแสไฟฟ้า นักวิจัยรายงานผลของพวกเขาในNature Biotechnologyที่ กำลังจะมีขึ้น
ขณะนี้ Tender และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังตรวจสอบสารเคลือบต่างๆ สำหรับอิเล็กโทรดที่อาจเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนอิเล็กตรอน และเพิ่มพลังงานไฟฟ้าที่เซลล์เชื้อเพลิงสร้างขึ้นได้
F. Beecher Wooding วิศวกรเครื่องกลของ Woods Hole (Mass.) Oceanographic Institution กล่าวว่า แม้ว่าเซลล์เชื้อเพลิงที่ขับเคลื่อนด้วยจุลินทรีย์จะเข้าสู่แหล่งพลังงานอิสระ แต่พวกมันอาจไม่ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องมือที่อยู่ก้นมหาสมุทรบางชนิด ตัวอย่างเช่น พวกมันอ่อนแอเกินไปที่จะเรียกใช้เครื่องวัดแผ่นดินไหวใต้ทะเลที่เขาใช้ อุปกรณ์เหล่านั้นซึ่งบันทึกข้อมูล 200 ครั้งต่อวินาทีบนดิสก์ไดรฟ์ขนาดเล็กที่หมุนได้ ต้องการพลังงานประมาณ 600 มิลลิวัตต์
เครื่องมือที่ส่งข้อมูลทางเสียงไปยังนักวิทยาศาสตร์ที่พื้นผิว ซึ่งเป็นเทคนิคที่ Wooding อธิบายว่า “กินไฟแต่ข้อมูลช้า” จะสามารถใช้เซลล์เชื้อเพลิงดังกล่าวได้ก็ต่อเมื่ออิเล็กโทรดวัดได้หลายตารางเมตร
อย่างไรก็ตาม Wooding กล่าวว่าเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ที่นำเสนอนี้สามารถทำงานได้กับอุปกรณ์ที่สุ่มตัวอย่างข้อมูลไม่บ่อยนักและบันทึกลงในหน่วยความจำดิจิทัล เครื่องมือดังกล่าวรวมถึงเครื่องมือที่ใช้วัดอุณหภูมิ ความเค็ม และกระแสน้ำในมหาสมุทร
Credit : สล็อตเว็บตรง
