現在の状況
科学者達は、通常のバッテリーの優れた代替品を、執拗に探しています。 世界が、車両や他の装備に、クリーンで持続可能なエネルギー解決策を使い始める事が、不可欠となっています。 電力で充電するバッテリーは、持続可能なエネルギー問題の重要な解決策と考えられています。 しかしこれには、幾つか欠点があることが分かっています。 これが、研究者がバッテリーに、その効果も増すような他の電力資源を探している理由です。
これによって、早々と多額の投資がされ、高度なバッテリー技術にお金が使われています。 市場の新しい開発により、再生可能で効率的なバッテリーは、より具体的で有力な物になって来ています。
生態系にとって土壌が大切な事は一般的に知られていますが、最近、適切な装置を使ってあなたの芝が、電子機器に電力を与えられる事が明らかにされています。 最新の再生可能エネルギー資源は、クリーンでなく「汚れ物」です。
傾向
１．泥電力の照明
土壌ランプは、デザイナーマリーク・スタップの独創的なアイデアです。 土壌には、自然に金属が豊富で、亜鉛、銅、鉄やエネルギーを作る助けとなる微生物燃料電池が含まれています。 これらの物質は土壌の電解質を、使用可能なエネルギーに変換する能力を持っています。
銅と亜鉛の２つ導電板を泥の中に埋め、水を少し加えて混ぜます。 このシステムは、金属板に電気を伝導させ、ランプを灯す事ができます。 これらはＬＥＤ電球に一定の、(殆ど)長期的に光を送る事が可能です。 ランプに、より多くの電池があれば、より明るい光が得られます。 この装置は、その名も土壌ランプと呼ばれています。 土壌ランプは非常に簡単に維持できます。 電流を保つために、定期的に水滴を掛ける必要があります
２．泥電力時計
ミドルセックス大学教育資源は、金属電極と泥が供給する、電力で駆動する新しい時計を作りました。 環境保護の店で、１０．９５ポンドで手に入れる事ができます。
他のどんな物質が時計に電力を与えるかを、見つけ出す機会をユーザーに与えるキットもあります。 デジタル時計には、鉛や植木鉢、亜鉛や銅片、ねじ回し、ワイヤー連結ブロックや、詳細を書いた手引書がキットに含まれています。 時間も分かり、特別な植木鉢で。花が成長するのも見る事ができます。
３．ＯＮＲの微生物燃料電池
バクテリアは実験や、薬の生産や、研究目的に組み込まれています。 最新の発見は、エネルギー生産に積極的に光を与えたものです。 微生物燃料電池を介して電力生産するバクテリアの可能性は、非常に実体のある物です。 微生物燃料電池(ＭＦＣ)は、化学エネルギーをクリーンで効率的、かつ信頼できる電力に変換する事ができます。 海軍研究所(ＯＮＲ)はＭＦＣを開発し、分解された海洋生物を電気に変換します。 他の種類のＭＦＣは、ジオバクター属バクテリアの動きの中に見られる、固有の電荷を利用します。 これらの電池は、海軍のエネルギー使用に、完璧な革命を起こすでしょう。
ＯＮＲの海軍バイオ科学と倫理プログラムの役員は、数ヶ月または数年で、異なるタイプのセンサーに電力を与える事ができる事を期待しています。 Ｄ電池バッテリーは、最高で１時間に１ワットのエネルギーを放出します。 微生物燃料電池は同じエネルギー量を、９－１２カ月提供する事が来ます。 重要な任務のために水中に置かれたセンサーを、ダイバーが潜って、交換する必要が無くなります。 継続的に電力を送る装置は、驚くべき軍と実用的なアプリケーションを備えています。 水中のマイクロホンは地震波を捉え、海洋生物の行動を監視します。 電池は、海軍のプログラムや防衛に関る、センサーネットワークと多くのセンサーに電力を与えます。
４．ハーバードの科学者達の微生物燃料電池バッテリー
ボストンに拠点を置く大学からのチームは、微生物燃料電池(ＭＦＣ)を概説しています。 その電力の中核になるものは、土壌のバクテリアが自然に生じるエネルギーを排出するプロセスです。 これらの環境に優しいバッテリーは、インフラや設備の無い発展途上国に、電気を提供するのに役立ちます。
ＭＦＣの構造はシンプルです。 これ等の素材の容器は２．３ｋｇのバケツです。 内側には、グラファイトクロスの陽極と金網の陰極が、泥と肥料の混合物に沈められています。 砂の層はイオンバリアの役割をし、塩水は電解質として含まれています。 コンポーネントは電子パワー・マネージメント・ボードに接続され、小型電子機器を充電する十分な電力を供給します。
システムは発展途上国には理想的で、ＭＦＣの製造コストが少なく、簡単に組み立てられ、環境にも非常に優しいものです。
概念
現在科学者達は、泥の中でバクテリアが、有機素材に自然に反応する事によって生成される電力を利用しています。 車やテレビの様な電力をたっぷり使うアイテムに、エネルギーを与えるには十分ではありません。
研究者達は、微生物の仲間から、ジオバクテラシーと呼ばれるバクテリアを発見し、これは、腐敗した植物や動物等有機素材を分解する、固有の能力を持っています。 バクテリアは、有害な有機汚染物質やベンジンの様な芳香性炭化水素(石油の発癌性成分）をも分解し、それらを二酸化炭素に変えます。
この研究から得られたデータは、プロセスや実験の結果を高度に改善する事ができます。 ジオバクテラシー属の幾つかのバクテリアのゲノム配列が研究されていて、科学者達は、汚染物質を速く分解する、より効果的なバクテリアを設計する事ができます。 この研究に関する用語はバイオレメディエーションで、汚染を清浄化する為に生物を使用します。 もしこれらの汚染を清浄化する事が、安定した好ましい電力資源を提供する事に向けられたら、研究者達は環境とエネルギー問題の、本当に驚くべき保全解決策を発見した事になります。
利点
泥や微生物燃料電池で電力を得るバッテリーは、環境に優しいエネルギーのバッテリーというだけでなく、安価で使い捨てができ、組み立てるのも簡単です。
これ等のバッテリーは、国の石炭や化石燃料の利用を低減する、実質的な役割をします。 現在石炭利用で放出される二酸化炭素は、健康や汚染の危険性をもたらします。 先進国に緊急に必要なことは、低炭素で持続可能な開発モデルを永続化させる事です。
世界第２位の経済国の、中国はエネルギー需要のために石炭を７０％利用しています。 この過剰な依存の結果が、石炭燃焼が大気汚染の大きな原因となっています。
大気汚染は様々な健康問題の原因となり、殊に汚染は長期に渡って体内の内臓に蓄積されます。
再生可能で効率的なバッテリーは、電気自動車業界に大きな影響を与えるでしょう。 石油への依存を減少し、汚染の苦悩を低減する必要性から生まれ、電気自動車は信頼を集めています。 電気自動車などの車両は、ガソリンを食う車両と同じ働きをする為に、充電したバッテリーを使います。 電気自動車が泥で電力を得るバッテリーで駆動できれば、人間にとって偉大な恩恵となります。
衝撃
これは私達のエネルギー需要だけでなく、微生物燃料電池は他にも大きな貢献をする事ができます。 アルゼンチンの研究チームは、海中にある鋼材は、海底との接触で形成されるバッテリーで、錆から保護されます。 腐食防止システムで期待されるのは、最小のメンテナンスと低コストが求められています。 微生物燃料電池は、まだ発見されていない、色々な革新的な使い方があります。 それらは社会での汎用性に関して、明らかに、他の種類の再生可能エネルギー電池を超えて使われるでしょう。
