Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Fremskridt mod en biologisk brændselscelle?

Forskere udvikler ny biologisk brændselscelle, der omdanner glukose til elektricitet

Et team af forskere fra University of California, Berkeley og Lawrence Berkeley National Laboratory har udviklet en ny biologisk brændselscelle, der omdanner glukose til elektricitet. Brændselscellen bruger en genetisk manipuleret gærstamme til at producere elektricitet fra glukose, et sukker, der findes i mange planter og frugter.

Den nye brændselscelle kan potentielt bruges til at drive en række forskellige enheder, herunder medicinske implantater, sensorer og lille elektronik. Det kan også bruges som en vedvarende energikilde, da det ikke producerer nogen emissioner.

Forskerne siger, at brændselscellen stadig er i de tidlige udviklingsstadier, men de håber på, at den i sidste ende kan bruges til at drive en række forskellige applikationer.

Sådan fungerer brændselscellen

Brændselscellen består af to kamre:en anode og en katode. Anoden er lavet af et kulstofbaseret materiale, mens katoden er lavet af et metal som platin. Glukose indføres i anodekammeret, hvor det nedbrydes af gærcellerne til elektroner, protoner og kuldioxid. Elektronerne overføres derefter til katoden gennem et eksternt kredsløb, hvor de reagerer med ilt for at producere vand og generere elektricitet.

Forskerne siger, at brændselscellen er meget effektiv til at omdanne glukose til elektricitet. De var i stand til at opnå en effekttæthed på 1,6 watt pr. liter, hvilket kan sammenlignes med effekttætheden for en lille solcelle.

Udfordringer og fremtidige retninger

Forskerne siger, at der stadig er en række udfordringer, der skal overvindes, før brændselscellen kan kommercialiseres. En udfordring er prisen på de materialer, der bruges i brændselscellen. En anden udfordring er, at brændselscellen kræver en konstant tilførsel af glukose.

Forskerne arbejder på måder at løse disse udfordringer på. De udforsker også måder at bruge brændselscellen til at drive andre enheder, såsom medicinske implantater og sensorer.

Potentielle applikationer

Forskerne siger, at brændselscellen har en lang række potentielle anvendelser. Det kan bruges til at drive en række forskellige enheder, herunder:

* Medicinske implantater, såsom pacemakere og insulinpumper

* Sensorer, såsom dem, der bruges i miljøovervågnings- og sikkerhedssystemer

* Lille elektronik, såsom smartphones og bærbare computere

* Vedvarende energikilder

Forskerne siger, at de er håbefulde, at brændselscellen i sidste ende kan bruges til at erstatte traditionelle batterier i en række forskellige anvendelser.

Varme artikler