الريــم
01-26-2024, 01:00 PM
Cient?ficos de la Universidad de Northwestern (EEUU) han creado una pila de combustible de bolsillo que recolecta la energ?a creada por los microbios del suelo, tanto si éste es h?medo como seco, con un rendimiento récord para aplicaciones de bajo consumo. Tiene el tama?o de un peque?o libro y para generar la energ?a usa bacterias existentes en la tierra, en vez de sustancias qu?micas.
El invento podr?a ser una alternativa sostenible a las bater?as convencionales, que contienen sustancias qu?micas t?xicas e inflamables con efectos negativos en el medio ambiente y suponen una fuente de basura electr?nica.
Usos agr?colas
Los investigadores probaron esta nueva pila de combustible utiliz?ndola para alimentar sensores agr?colas que med?an la humedad del suelo y también detectaban el tacto, una capacidad que podr?a ser valiosa para rastrear animales.
"Estas pilas utilizan microbios que descomponen el suelo y utilizan esa peque?a cantidad de energ?a para alimentar sensores. Siempre que haya carbono org?nico en el suelo para que los microbios lo descompongan, la pila de combustible puede durar potencialmente para siempre", se?alan los investigadores.
Image ID:
97330985
Imagen de la bater?a
Bill Yen
/clip/ff461e54-7551-4bb2-a330-4cc3caffb539_source-aspect-ratio_default_0.jpg
1800
2400
El sensor iba provisto de una antena diminuta que permit?a la comunicaci?n inal?mbrica y la transmisi?n de datos a una estaci?n base cercana. La pila de combustible funcionaba tanto en seco como en mojado y su potencia superaba en un 120% la de tecnolog?as similares.
En los ?ltimos a?os, est? en auge la agricultura de precisi?n, con la que se quiere mejorar el rendimiento de sus cosechas. Este sistema se basa en medir con gran detalle los niveles de humedad, nutrientes y contaminantes del suelo para tomar decisiones informadas que puedan mejorar la salud de los cultivos. Sin embargo, esto requiere una red amplia y dispersa de dispositivos electr?nicos que puedan recoger continuamente datos medioambientales.
Una geometr?a diferente, clave del éxito
El profesor Bill Yen y su equipo de la Universidad de Nortwestern se embarcaron en un viaje de dos a?os para desarrollar una pila de combustible microbiana (MFC en inglés) pr?ctica y fiable basada en el suelo. Crearon y compararon cuatro versiones diferentes. Durante nueve meses comprobaron los datos de cada sistema y, por ?ltimo, probaron el prototipo con mejor rendimiento en un jard?n exterior. El secreto de su éxito fue su geometr?a, que difer?a del dise?o tradicional.
En lugar de un ?nodo y un c?todo paralelos, la pila de combustible seleccionada tras las pruebas utilizaba un dise?o perpendicular, con el ?nodo hecho de fieltro de carbono y el c?todo de un metal conductor inerte. Este dise?o funcion? bien tanto en entornos secos como encharcados.
Image ID:
97331041
Esquema del sistema
Bill Yen
/clip/5d26fbef-5e0b-4fee-ac92-45da105bd2dc_source-aspect-ratio_default_0.jpg
1812
1060
El dispositivo tiene un dise?o vertical para garantizar que el extremo superior quede a ras de suelo. Este dispositivo tiene una tapa impresa en 3D en la parte superior para evitar que caigan residuos en su interior y un orificio en la parte superior para permitir un flujo de aire constante.
El extremo inferior del c?todo permanece bajo la superficie para mantenerse hidratado gracias a la humedad del suelo circundante. Est? recubierto de un material impermeabilizante que le permite respirar durante una inundaci?n. El dispositivo genera 68 veces m?s energ?a de la necesaria para hacer funcionar sus sensores y puede soportar grandes cambios en la humedad del suelo.
Seg?n los investigadores, todos los componentes de su bater?a de suelo pueden adquirirse en cualquier ferreter?a. Su pr?ximo objetivo es desarrollar una pila basada de suelo y fabricada con materiales totalmente biodegradables.
"Estos microbios son ubicuos; ya que viven en el suelo en todas partes", dijo George Wells, de Northwestern, autor principal del estudio. "Podemos utilizar sistemas de ingenier?a muy simples para capturar su electricidad. No vamos a alimentar ciudades enteras con esta energ?a, pero podemos capturar cantidades diminutas de energ?a para alimentar aplicaciones pr?cticas de bajo consumo".
Estudio de referencia: https://dl.acm.org/doi/10.1145/3631410
...............
Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/crean-bateria-funciona-contacto-tierra-97371282)
El invento podr?a ser una alternativa sostenible a las bater?as convencionales, que contienen sustancias qu?micas t?xicas e inflamables con efectos negativos en el medio ambiente y suponen una fuente de basura electr?nica.
Usos agr?colas
Los investigadores probaron esta nueva pila de combustible utiliz?ndola para alimentar sensores agr?colas que med?an la humedad del suelo y también detectaban el tacto, una capacidad que podr?a ser valiosa para rastrear animales.
"Estas pilas utilizan microbios que descomponen el suelo y utilizan esa peque?a cantidad de energ?a para alimentar sensores. Siempre que haya carbono org?nico en el suelo para que los microbios lo descompongan, la pila de combustible puede durar potencialmente para siempre", se?alan los investigadores.
Image ID:
97330985
Imagen de la bater?a
Bill Yen
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El sensor iba provisto de una antena diminuta que permit?a la comunicaci?n inal?mbrica y la transmisi?n de datos a una estaci?n base cercana. La pila de combustible funcionaba tanto en seco como en mojado y su potencia superaba en un 120% la de tecnolog?as similares.
En los ?ltimos a?os, est? en auge la agricultura de precisi?n, con la que se quiere mejorar el rendimiento de sus cosechas. Este sistema se basa en medir con gran detalle los niveles de humedad, nutrientes y contaminantes del suelo para tomar decisiones informadas que puedan mejorar la salud de los cultivos. Sin embargo, esto requiere una red amplia y dispersa de dispositivos electr?nicos que puedan recoger continuamente datos medioambientales.
Una geometr?a diferente, clave del éxito
El profesor Bill Yen y su equipo de la Universidad de Nortwestern se embarcaron en un viaje de dos a?os para desarrollar una pila de combustible microbiana (MFC en inglés) pr?ctica y fiable basada en el suelo. Crearon y compararon cuatro versiones diferentes. Durante nueve meses comprobaron los datos de cada sistema y, por ?ltimo, probaron el prototipo con mejor rendimiento en un jard?n exterior. El secreto de su éxito fue su geometr?a, que difer?a del dise?o tradicional.
En lugar de un ?nodo y un c?todo paralelos, la pila de combustible seleccionada tras las pruebas utilizaba un dise?o perpendicular, con el ?nodo hecho de fieltro de carbono y el c?todo de un metal conductor inerte. Este dise?o funcion? bien tanto en entornos secos como encharcados.
Image ID:
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Esquema del sistema
Bill Yen
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El dispositivo tiene un dise?o vertical para garantizar que el extremo superior quede a ras de suelo. Este dispositivo tiene una tapa impresa en 3D en la parte superior para evitar que caigan residuos en su interior y un orificio en la parte superior para permitir un flujo de aire constante.
El extremo inferior del c?todo permanece bajo la superficie para mantenerse hidratado gracias a la humedad del suelo circundante. Est? recubierto de un material impermeabilizante que le permite respirar durante una inundaci?n. El dispositivo genera 68 veces m?s energ?a de la necesaria para hacer funcionar sus sensores y puede soportar grandes cambios en la humedad del suelo.
Seg?n los investigadores, todos los componentes de su bater?a de suelo pueden adquirirse en cualquier ferreter?a. Su pr?ximo objetivo es desarrollar una pila basada de suelo y fabricada con materiales totalmente biodegradables.
"Estos microbios son ubicuos; ya que viven en el suelo en todas partes", dijo George Wells, de Northwestern, autor principal del estudio. "Podemos utilizar sistemas de ingenier?a muy simples para capturar su electricidad. No vamos a alimentar ciudades enteras con esta energ?a, pero podemos capturar cantidades diminutas de energ?a para alimentar aplicaciones pr?cticas de bajo consumo".
Estudio de referencia: https://dl.acm.org/doi/10.1145/3631410
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Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/crean-bateria-funciona-contacto-tierra-97371282)