Potere dei batteri

10 marzo 2023 (Notizie Nanowerk) Le attività naturali dei batteri nel terreno mescolato con letame di pollo sono state sfruttate per generare elettricità in una cella a combustibile microbica dai ricercatori dell'Universiti Malaysia Sarawak (UNIMAS). Il loro lavoro è pubblicato nel Pertanika Journal of Science & Technology ("Fabbricazione di celle a combustibile microbico a camera singola (SMFC) utilizzando il suolo come substrato"). L'innovazione potrebbe diventare una fonte di energia elettrica economica e semplice, soprattutto nelle aree remote e meno sviluppate, sostituendo le tecnologie delle batterie più complesse. "Il nostro successo è solo una parte del nostro lavoro presso UNIMAS che sta cercando metodi per utilizzare le risorse naturali per la produzione di energia", afferma l'ingegnere elettronico UNIMAS Siti Kudnie Sahari. La semplice configurazione utilizzata per dimostrare il sistema consiste in un piccolo contenitore di plastica con un elettrodo catodico posto sopra la miscela di terreno umido e letame di pollo e un elettrodo anodo sepolto al suo interno. Mentre i batteri elaborano le sostanze chimiche naturali nella miscela, generano elettroni che vengono raccolti dall'anodo e trasferiti come corrente elettrica attraverso un circuito esterno al catodo. Ogni unità è composta da un vaso abbastanza piccolo da poter essere tenuto nel palmo della mano. Il collegamento di quattro unità insieme è sufficiente per alimentare una luce a LED. Gli scienziati di UNIMAS sperano che il sistema possa presto fornire elettricità ad aree remote. (Immagine: UNIMAS) I primi prototipi generavano con successo elettricità, ma la loro produzione era troppo bassa per alimentare anche piccoli elettrodomestici. Il team alla fine ha superato questa limitazione sperimentando diversi materiali per elettrodi, inclusi metalli e varie forme di carbonio. Gli elettrodi di rame e zinco hanno funzionato ragionevolmente bene, ma l'opzione migliore trovata finora utilizza "carbone attivo" altamente poroso sia come anodo che come catodo. Il collegamento di quattro unità insieme genera elettricità sufficiente per alimentare una luce a LED ad alta efficienza energetica del tipo che sta diventando sempre più comune per uso domestico. Il team ha anche progettato e aggiunto un componente chiamato convertitore boost DC-DC che può aumentare ulteriormente la tensione e la densità di potenza. Anche altri ricercatori hanno esplorato le celle a combustibile microbiche basate sul suolo, ma la densità di potenza raggiunta dal team UNIMAS, a 904 milliwatt per metro quadrato, è la più alta che qualsiasi gruppo di ricerca abbia mai riportato fino ad oggi. Il team sta ora lavorando per perfezionare il sistema e affrontare alcune sfide rimanenti, tra cui il flusso irregolare di elettroni tra gli elettrodi. Attualmente ciò impedisce al sistema di mantenere una tensione costante. I ricercatori hanno in programma di sviluppare un sistema di gestione dell'alimentazione che migliorerà i livelli di tensione e il controllo per rendere le celle a combustibile adatte ad alimentare gli elettrodomestici. "Il risultato iniziale nell'illuminazione di un LED dimostra che la nostra innovazione potrebbe diventare commercialmente fattibile", conclude Sahari, aggiungendo: "Uno dei vantaggi più significativi delle celle a combustibile microbiche è la loro capacità di generare elettricità dai rifiuti, fornendo così una nuova opzione per contemporaneamente trattare i rifiuti ricevendo una fonte di energia pulita e rinnovabile”.

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• Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62548.php