Brennstoffzellen nutzen Mikroorganismen zur Stromversorgung von IoT-Geräten

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Ein Forscherteam der Northwestern University (USA) hat einen neuen Batterietyp entwickelt, der Mikroorganismen im Boden als Energiequelle nutzt.

Das buchgroße Gerät könnte zur Stromversorgung von unterirdischen Sensoren in der Landwirtschaft und grünen Infrastruktur verwendet werden und bietet eine Alternative zu herkömmlichen Batterien.

Eine Brennstoffzelle, die mit Schmutz bedeckt ist, nachdem sie aus dem Boden gezogen wurde.

Die neue Batterie wurde getestet, um Sensoren mit Strom zu versorgen, die Kontakt und Bodenfeuchtigkeit erkennen und so für die Verfolgung von Tierbewegungen nützlich sind. Die Sensoren sind mit Antennen ausgestattet, um Daten drahtlos zu übertragen.

Sowohl bei trockenen als auch bei nassen Bedingungen zeigte die neue Batterie eine Leistung, die ähnliche Technologien um bis zu 120 % übertraf. Die Autoren der Studie betonen, dass es angesichts der wachsenden Zahl von Geräten im Internet der Dinge ( IoT ) wichtig sei, Alternativen zu Lithiumbatterien und Schwermetallen zu finden.

Mikrobielle Brennstoffzellen, die durch den Abbau von organischem Kohlenstoff im Boden angetrieben werden, könnten eine unerschöpfliche Energiequelle sein. Technische Systeme zur Stromgewinnung aus Bakterien sind nicht allzu kompliziert und einfach anzuwenden.

Dieser Batterietyp ist nicht dafür ausgelegt, eine ganze Stadt mit Strom zu versorgen, kann aber ein kleines Gebiet mit Strom versorgen.

Der Prototyp kann aufgrund seines senkrechten Anoden- und Kathodendesigns sowohl unter trockenen als auch unter überfluteten Bedingungen betrieben werden. Im Durchschnitt erzeugt die Batterie 68-mal mehr Energie als zum Betrieb ihrer Sensoren benötigt wird.

Forscher planen, unter Verwendung lokal verfügbarer Materialien und einer einfachen Lieferkette eine Batterie zu entwickeln, die vollständig biologisch abbaubar ist und so Computer für alle Gemeinschaften zugänglich macht.

Diese Technologie könnte eine Schlüsselrolle in einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Landwirtschaft spielen, da sie eine kontinuierliche Datenerfassung ermöglicht, ohne dass Batterien gewechselt oder Solarmodule gereinigt werden müssen, was insbesondere in großen landwirtschaftlichen Gebieten wichtig ist.

(laut Securitylab)

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