Μια επισκόπηση της βιο-μπαταρίας - Αρχή εργασίας, τύποι και εφαρμογές

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η μπαταρία είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Οι μπαταρίες ταξινομούνται σε διαφορετικούς τύπους με βάση την εφαρμογή και χρησιμοποιούνται σε διάφορες ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές. Ενα ηλεκτρική μπαταρία περιλαμβάνει ορισμένες χημικές ουσίες όπως ενώσεις υδραργύρου, μολύβδου κ.λπ. και το μόλυβδο μιας μπαταρίας είναι εξαιρετικά επικίνδυνο στη φύση και δεν είναι φιλικό προς το περιβάλλον. Εκτός από αυτά, υπάρχει πιθανότητα χημικής διαρροής καθώς και έκρηξης της μπαταρίας σε ορισμένες περιπτώσεις. Για να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα οι ερευνητές έχουν εφεύρει Bio-μπαταρία που μειώνει τις επιπτώσεις αυτών των χημικών ουσιών και μειώνει τις βλάβες στο περιβάλλον που δίνει ένα μεγάλο πλεονέκτημα στους ανθρώπους.

Τι είναι το Bio-Battery;

Η μπαταρία Bio είναι μια συσκευή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές. Αυτή η μπαταρία μπορεί να τροφοδοτηθεί με τη βοήθεια οργανικών ενώσεων που διατίθενται σε μορφή γλυκόζης που χρησιμοποιείται στα ανθρώπινα σώματα.




Στη διαδικασία πέψης του ανθρώπινου σώματος, καθώς τα ένζυμα διαλύουν τα ηλεκτρόνια γλυκόζης, καθώς και τα πρωτόνια, απελευθερώνονται. Έτσι, χρησιμοποιώντας ένζυμα για τη διάσπαση της γλυκόζης, αυτές οι μπαταρίες θα πάρουν ενέργεια από τη γλυκόζη άμεσα. Τότε αυτές οι μπαταρίες θα αποθηκεύουν την ενέργεια για μελλοντικό σκοπό.

Αυτή η ιδέα είναι περίπου ίδια με το πώς τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα παίρνουν ενέργεια. Παρόλο που αυτές οι μπαταρίες ελέγχονται ακόμη πριν πωληθούν. Υπάρχουν πολλοί ερευνητές καθώς και μηχανικοί εργάζονται για τη μελλοντική ανάπτυξη αυτών των μπαταριών.



Βιο-μπαταρία

Βιο-μπαταρία

Κατασκευή βιο μπαταριών

Η κατασκευή βιο-μπαταριών μπορεί να γίνει με τη χρήση τεσσάρων εξαρτημάτων, όπως άνοδος, κάθοδος, ηλεκτρολύτης και διαχωριστής.

Και τα τέσσερα αυτά συστατικά είναι επικαλυμμένα το ένα πάνω στο άλλο, ώστε να στοιβάζονται από κοινού. Όπως και με άλλες μπαταρίες, σε αυτές τις μπαταρίες, η άνοδος φορτίζεται αρνητικά, καθώς και η κάθοδος φορτίζεται θετικά. Η κύρια διαφορά μεταξύ της ανόδου και της καθόδου επιτρέπει τη ροή ηλεκτρονίων μέσα και μακριά από αυτά. Στην κατασκευή βιο-μπαταριών, ο ακροδέκτης ανόδου τοποθετείται στο πάνω μέρος της μπαταρίας ενώ ο ακροδέκτης καθόδου τοποθετείται στο κάτω μέρος της μπαταρίας. Μεταξύ αυτών των δύο ακροδεκτών τοποθετείται ηλεκτρολύτης που περιλαμβάνει διαχωριστικό.


Εδώ, ο διαχωριστής παίζει βασικό ρόλο διαχωρίζοντας τους ακροδέκτες της ανόδου και της καθόδου μεταξύ τους, κάτι που μπορεί να οδηγήσει στην αποφυγή βραχυκυκλώματος αλλιώς ολόκληρη η μπαταρία θα βλάψει. Σε αυτό το σύστημα, η ηλεκτρική ενέργεια θα παράγεται από τη ροή ηλεκτρονίων καθώς και πρωτονίων. Επειδή η κύρια πηγή ενέργειας της Bio-μπαταρίας είναι η γλυκόζη, οπότε απαιτεί αρκετή γλυκόζη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στη βιο-μπαταρία, η κατανομή της γλυκόζης μπορεί να γίνει με τον ίδιο κανόνα, ενώ κατανέμεται σε μικρά κομμάτια στο σώμα των ανθρώπων.

Κατασκευή βιο μπαταριών

Κατασκευή βιο μπαταριών

Βιο-μπαταρία Αρχή εργασίας

Η λειτουργία της μπαταρίας Bio φαίνεται παρακάτω. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί τη ροή ηλεκτρονίων καθώς και πρωτονίων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η κίνηση πρωτονίων μπορεί να συμβεί λόγω της κινητικής δύναμης που είναι γνωστή ως ρεύμα. Η ροή ηλεκτρονίων μπορεί να είναι από άνοδο σε κάθοδο ενώ η ροή ρεύματος μπορεί να είναι από κάθοδο σε άνοδο. Η λειτουργία της βιο-μπαταρίας συζητείται παρακάτω.

  • Στο παραπάνω σχήμα, η γλυκόζη χρησιμοποιείται στην πλευρά της ανόδου ενώ το ένζυμο χρησιμοποιείται στην πλευρά της καθόδου
  • Η γλυκόζη διασπάται σε ηλεκτρόνια και πρωτόνια
  • Η ροή των πρωτονίων μπορεί να κινείται προς την πλευρά της καθόδου μέσω ενός διαχωριστή και τα ηλεκτρόνια ροής μπορούν να ταξιδεύουν στην πλευρά της καθόδου μέσω ενός διαμεσολαβητή.
  • Τα ένζυμα χρησιμοποιούνται στην καθοδική πλευρά που παράγει νερό τόσο από τα πρωτόνια όσο και από τα ηλεκτρόνια που διανύονται από την άνοδο. Εδώ, χρησιμοποιείται η αντίδραση μείωσης οξυγόνου.
  • Οι παραπάνω αντιδράσεις θα δημιουργήσουν ηλεκτρόνια καθώς και πρωτόνια στο σύστημα. Τέλος, θα παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια.
Dio-Battery λειτουργεί

Dio-Battery λειτουργεί

Τύποι βιο-μπαταριών

Οι βιοκατασκευές ταξινομούνται σε διάφορους τύπους όπως η Ενζυματική Βιο-Μπαταρία, η Μικροβιακή Βιο-Μπαταρία, οι βιο-μπαταρίες με βάση τα υγρά του σώματος, οι βιο-μπαταρίες με βάση την κυτταρίνη κ.λπ.

1) Ενζυματική βιο-μπαταρία: Σε αυτόν τον τύπο μπαταρίας, οι βιοχημικοί παράγοντες (ένζυμα) χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση ενός υποστρώματος.

2) Μικροβιακή βιο-μπαταρία: Σε αυτόν τον τύπο μπαταρίας, μικροοργανισμοί όπως το Escherichia coli, τα ηλεκτρικά βακτήρια, χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση ενός υποστρώματος.

Πλεονεκτήματα της Bio-μπαταρίας

  • Οι βιοκατασκευές είναι πολύ πιο γρήγορες στη φόρτιση των συσκευών λόγω της γρήγορης δράσης των ενζύμων σε σύγκριση με άλλες μπαταρίες.
  • Οι βιο-μπαταρίες δεν απαιτούν εξωτερική παροχή ηλεκτρικού ρεύματος λόγω της συνεχούς παροχής γλυκόζης ή ζάχαρης.
  • Οι βιο-μπαταρίες διατίθενται με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν εύκολα σε θερμοκρασία δωματίου.
  • Οι βιοκατασκευές είναι εντελώς μη ρυπογόνες, ανανεώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον.
  • Οι βιοκατασκευές είναι πολύ ασφαλείς στη χρήση λόγω μη διαρροής και εκρήξεων όπως χημικές μπαταρίες.

Μειονεκτήματα της Bio-μπαταρίας

  • ο βιο μπαταρίες διατηρεί λιγότερη ποσότητα ενέργειας σε σύγκριση με τις ηλεκτρικές μπαταρίες με βάση το λίθιο.
  • Αυτές οι μπαταρίες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για μακροπρόθεσμη όσο και για αποθήκευση

Εφαρμογές της Bio-μπαταρίας

ο εφαρμογές της μπαταρίας Bio συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

  • Οι βιο-μπαταρίες χρησιμοποιούνται σε ιατρικά εμφυτεύματα όπως βηματοδότες, αντλίες ινσουλίνης κ.λπ.
  • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορτιστής για ηλεκτρονικές συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα, καρτέλες, τράπεζες τροφοδοσίας κ.λπ.
  • Οι βιο-μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για παιχνίδια όσο και για τις ευχετήριες κάρτες
  • Οι βιο-μπαταρίες χρησιμοποιούνται στο αμυντικό πεδίο στις συσκευές τηλεπισκόπησης, συσκευές κατασκοπείας , καθώς και παρακολούθηση.

Έτσι, πρόκειται για την κατασκευή βιο-μπαταριών, τη λειτουργία, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μπαταρίας Bio και τις εφαρμογές του. Τις τελευταίες ημέρες, η παραγωγή αυτών των μπαταριών καθώς και η έρευνα αυξήθηκε λόγω πολλών χαρακτηριστικών όπως φιλικό προς το περιβάλλον και δεν χρησιμοποίησαν μέταλλα ή επικίνδυνες χημικές ουσίες. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, πώς να φτιάξετε το Bio-Battery;