2024-02-16
科学家发明「泥土电池」可从大地获得近乎无限能量
美国西北大学(Northwestern University)的研究团队展示了一种独特的发电新方法，一种书本大小的装置放置在土壤中，就可以开发发电。它的原理是利用微生物分解泥土产生的电力，所以也可以称为「泥土驱动电池」。
新阿特拉斯(New Altas)报导，这是一种细菌电池，已发明了 100 多年。它们的结构与电池相同，都有正极、负极和电解质，但它们不是从化学来源获取电力，而是透过细菌的分解作用，当细菌在吞噬土壤里的有机物时，自然而然地将电子提供给附近的导体。
不过，埋在泥土中的电池如果要保持效用，必须持续它们的水和氧气供应，这在实际执行上有困难，所以过去的泥土电池效率并不高，也就没办法实际应用。
因此，西北大学团队开始设计让微生物可持续获得氧气和水的方法，后来发现形底部采用水平圆盘，上头再立起扁方盒的设计，可以有效的持续作用。底部圆盘是正极，深埋在土壤中，可以在微生物消化泥土时产出足够数量的电子。
同时，导电金属的负极，垂直位于顶部。因此，底部的位置足够深，以便能够从深层土壤中获取水分。至于新鲜空气，可以从方盒中的镂空设计中流通，当然，为了防止灰尘和碎片的干扰，外头可以罩上滤网。
在测试中，不同的土壤湿度，从完全的潮湿土壤，到稍微干燥的土壤。发电效果都差不多，这就是团队想看到的结果，稳定的供电才能够有效使用。
团队主持人杨比尔(Bill Yen)说：「想象一下，如果我们未来拥有数万个这样的设备，我们对锂、重金属的需求就会少了很多。我们利用土壤微生物来推动电池，它们在自然环境中就可以长期运作，只要土壤中存在可供微生物分解的有机碳，电池就有可能永远持续下去。」
不过，千万不要以为这样的电池能够推动电动车或智能型手机。它更多的功能是是为小型的环境传感器供电，通常是气象与环境调查之用，安装的地方往往位在人迹罕至所在，所以科学家希望它们的电池无需定期更换。
(文章来源：2024-01-18 00:02 中时新闻网 江飞宇)
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