西北大学(Northwestern University)的一个研究小组展示了一种新型发电方法,这种纸盒大小的装置可以嵌套在土壤中,只要土壤中有碳,它就能获取微生物分解泥土时产生的电能。微生物燃料电池已有 100 多年的发展历史。它们的工作原理有点像电池,同样有阳极、阴极和电解质,但不是从化学来源获取电能,而是利用细菌在分解土壤时自然向附近的导体提供电子。
研究小组开始着手设计几种新的方案,目的是让细胞能够持续获得氧气和水,他们成功地设计出了一种形状类似于垂直放置在水平圆盘上的墨盒的设备。圆盘状的碳毡阳极水平放置在设备底部,深埋在土壤中,当微生物消化泥土时,它可以捕获电子。
而导电金属阴极则垂直放置在阳极的顶部。因此,底部埋得足够深就可以从深层土壤中获取水分,而顶部则与地表齐平。在电极的整个长度上都有一个通气间隙,顶部的保护盖可以防止灰尘和碎屑掉入,切断阴极与氧气的接触。阴极的一部分还涂有防水材料,这样当洪水泛滥时,仍有一部分疏水性阴极与氧气接触,以保持燃料电池的运行。这项研究发表在《ACM 关于交互、移动、可穿戴和泛在技术的论文集》(Proceedings o f t h e A C M o n I n t e r a c t i v e , Mobile,Wearable and Ubiquitous Technologies)杂志上。
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