Nanotekniske elektroder for at give små generatorer et løft

Kan vores affald være en del af svaret på menneskehedens energiproblemer? Nogle forskere mener det, takket være bakterier, der tærer på alt fra spildevand til tungmetaller og afgiver elektricitet som et af deres egne affaldsprodukter.

Men som med mange gode ideer, djævelen er i detaljerne. OIST's Biological Systems Unit er en af ​​de forskningsgrupper, der nu arbejder på at gøre affaldsdrivne mikrobielle brændselsceller (MFC'er) billige og effektive nok til virkelige applikationer.

En stor udfordring i at nå dette mål er at designe robust, billige elektroder til MFC'er, der leder elektricitet godt, modstå korrosion, og vil ikke forgifte bakterier, der klæber til deres overflader. Til denne ende, the Nanoparticles by Design Unit arbejder sammen med Biological Systems Unit for at bygge og teste nye typer nanopartikelbelagte elektroder. Ideen er at belægge en kerne af billigt materiale med et meget tyndt lag af et dyrere, biokompatibelt metal, derefter klæbe de resulterende nanopartikler på overfladen af ​​en carbonelektrode. Ud over at udnytte egenskaberne af det dyre metal til minimale omkostninger, dette vil øge overfladearealet af elektroden, så den kan være vært for flere elproducerende bakterier.

Andre forskere har fundet ud af, at nanopartikelbelagte carbonelektroder øger MFC'ernes elproduktion op til 20 gange sammenlignet med almindelige carbonelektroder; Nanopartikler af Design Unit chef Mukhles Sowwan håber at øge dette ved at eksperimentere med forskellige størrelser, kompositioner, og metoder til fastgørelse af nanopartiklerne til elektrodeoverfladen. Siger Sowwan, "Jeg tror, ​​at denne innovative tværfaglige tilgang til anvendelse af banebrydende forskning kan føre til udvikling af effektive mikrobielle brændselsceller."