HighTech В последние годы технология перезаряжаемых батарей развивается достаточно быстрыми темпами. Однако в процессе «эволюции батарей» есть свои сложности: нужно учесть, что инженерам приходится иметь дело с опасными и очень дорогими материалами. Не так давно группа исследователей из Нидерландов разработала новую батарею питания, основанную на биологическом принципе - ее заряжают и перезаряжают с помощью бактерий. Данная система проходит стадию тестирования, пока специалистам удалось провести один за другим 15 циклов зарядки.
"Биоэлектрохимическая" батарея состоит из двух частей. Одна часть представляет собой электрический модуль микробиального синтеза (MES), в котором с помощью электронов генерируется ацетат. Это соль, используемая для хранения электрического заряда. Другая часть батареи - это микробиальная топливная батарея (в ней присутствуют различные анаэробные бактерии). Здесь ацетат под воздействием бактерий проходит через окислительно-восстановительную реакцию, в результате которой высвобождаются электроны. Электроны подаются в электрическую цепь, где забирается накопленная на первой стадии энергия. Ценность данной схемы состоит в том, что она может самостоятельно накапливать заряд. То есть процесс накопления и передачи энергии может повторяться снова и снова.
В таком виде, как сейчас, процесс зарядки этой биотопливной батареи длится 16 часов. Затем ее заряда хватает на 8 часов работы. Может ли данная технология получить дальнейшее развитие при совместном использовании другой технологии похожего типа? Да, по мнению специалистов, она будет прекрасно сочетаться с технологией зарядки от солнца. В районах, где много солнечных дней, можно получать практически неограниченное количество энергии. Однако нужно уметь накапливать и сохранять эту энергию, чтобы можно было использовать ее в темное время суток.
Микробная топливная батарея может стать идеальным средством для сохранения уже полученной солнечной энергии. Но для того, чтобы это стало реальностью, нужно ее усовершенствовать. Во-первых, пока эффективность данной батареи далека от той, что мы имеем у современных литий-полимерных аккумуляторов. Если КПД Li-Ion-аккумуляторов находится на уровне 80%, то у биологической батареи этот показатель пока 30-40%. Также с биоаккумулятором нужно обращаться гораздо бережнее, чем с литий-ионным. Если бактерии, находящиеся внутри модуля батареи погибнут, то она перестанет работать.
Несмотря на все эти сложности исследования продолжаются. Ученые считают, что первый и самый важный шаг уже сделан. Удалось добиться стабильного результата: с MES-батареей можно делать по 15 циклов зарядки. Преимущество биологической батареи по сравнению с литий-ионными элементами питания состоит в способности бактерий к размножению. Тем самым их колония будет постоянно обновляться. Литий-ионная батарея выдерживает же только несколько сотен циклов зарядки.
При условии дальнейшего усовершенствования биоэлектрохимические аккумуляторы могут получить точно такую же емкость и КПД, как и хорошо зарекомендовавшие себя литий-ионные или литий-полимерные элементы. Но при этом батарея принципиально нового типа будет обходиться гораздо дешевле. К тому же вредных химических соединений в ней будет меньше. В наше время появляется много технологий, связанных с разработкой элементов питания. По всей видимости, от появления в повседневной жизни биобатарей нас отделяет всего несколько лет.
Открыть счет для торговли акциями высокотехнологичных компаний