این باتری تمام نمی‌شود!

تیمی از محققان دانشگاه نورث وسترن، پیل سوختی جدیدی ساخته‌اند که انرژی را از میکروب‌های ساکن در خاک دریافت می‌کند. این باتری تقریبا به اندازه یک کتاب در سایز استاندارد است و می‌تواند جایگزینی پایدار و تجدیدپذیر برای باتری‌های معمولی باشد.

به گزارش خبرآنلاین، باتری‌های معمولی مورد استفاده در حسگر‌های زیرزمینی و صنعت کشاورزی، می‌توانند مواد شیمیایی سمی و قابل اشتعال را وارد خاک کنند. استفاده از این باتری جدی می‌تواند تا حد زیادی یکی از مشکلات زباله‌های الکترونیکی را برطرف کند.

برای آزمایش پیل سوختی جدید، محققان از آن برای نیرو دادن به حسگر‌هایی استفاده کردند که رطوبت خاک را اندازه‌گیری می‌کنند و هر گونه حرکت را تشخیص می‌دهند‎؛ قابلیتی که می‌تواند برای ردیابی حیوانات در حال عبور ارزشمند باشد. محققان همچنین برای فعال کردن ارتباطات بی‌سیم، حسگر خاک را به یک آنتن کوچک مجهز کردند تا با بازتاب سیگنال‌های فرکانس رادیویی موجود، داده‌ها را به ایستگاهی در همان نزدیکی منتقل کند.

پیل سوختی نه تنها در شرایط مرطوب و خشک کار کرد، بلکه قدرت آن نیز تا میزان ۱۲۰ درصد فناوری‌های مشابه دوام آورد. محققان همه طرح‌ها، آموزش‌ها و ابزار‌های شبیه‌سازی را برای عموم منتشر می‌کنند، بنابراین دیگران می‌توانند از این تحقیق استفاده و بر اساس آن کار کنند.

یک شیوه حیرت‌انگیز برای تولید غذا

بیل ین، فارغ التحصیل نورث وسترن که این مطالعه را هدایت کرده است، گفت: تعداد دستگاه‌ها در اینترنت اشیا (IoT) دائما در حال افزایش است. آینده‌ای را تصور کنید که تریلیون‌ها دستگاه با استفاده از لیتیوم‏ فلزات سنگین و سموم خطرناک ساخته شده‌اند. برای اجتناب از این وضعیت، باید جایگزین‌هایی پیدا کنیم که بتواند انرژی پاک بدون زباله خطرناک تولید کند. پیل‌های سوختی که با میکروب خاک کار می‌کنند، انرژی حداقلی تولید می‌کنند که برای تامین انرژی حسگر‌ها استفاده می‌شود. تا زمانی که کربن آلی در خاک وجود داشته باشد تا میکروب‌ها تجزیه شوند، این باتری کار خواهد کرد.

جورج ولز از نورث وسترن، نویسنده ارشد این مطالعه نیز گفت: این میکروب‌ها همه‌جا هستند. آن‌ها در حال حاضر همه‌جا و در هر خاکی زندگی می‌کنند. ما می‌توانیم از سیستم‌های مهندسی‌شده بسیار ساده برای گرفتن برق آن‌ها استفاده کنیم. ما قرار نیست کل شهر‌ها را با انرژی آن‌ها تامین کنیم، اما می‌توانیم مقادیر کمی از انرژی را برای سوخت‌رسانی به برنامه‌های کاربردی و کم‌مصرف استفاده کنیم.

در سال‌های اخیر، کشاورزان در سراسر جهان به طور فزاینده‌ای به شیوه‌های مدرن کشاورزی روی آورده‌اند. رویکرد مبتنی بر فناوری بر اندازه‌گیری سطوح دقیق رطوبت، مواد مغذی و آلاینده‌ها در خاک برای تصمیم‌گیری برای افزایش سلامت محصول متکی است. این امر نیاز به شبکه گسترده و پراکنده‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی برای جمع‌آوری مداوم داده‌های محیطی دارد.

حسگر‌هایی که در طبیعت یا مزارع استفاده می‌شوند، نیاز به باتری یا انرژی خورشیدی دارند، اما پنل‌های خورشیدی در محیط کثیف درست کار نمی‌کنند. استفاده از باتری‌ها نیز چالش‌برانگیز است، چون شارژشان تمام می‌شود و این دردسر ایجاد می‌کند؛ بنابراین استفاده از نوعی باتری که با انرژی خاک کار کند، راه حل این مسئله خواهد بود.