Команда студентов из Массачусетского Института Технологий разработала микробный топливный элемент, работающий на целлюлозной биомассе, к примеру, на листве или траве. Их прототип получил первое место (и 5000 долларов) на конкурсе MADMEC, проводившемся под эгидой института и компании Dow Chemical, и призванный поощрить новые подходы в материаловедении для разработки альтернативных и нетрадиционных источников энергии.
В прототипе используются анаэробные организмы для переваривания целлюлозы и получения из неё электричества и воды в микробном топливном элементе. В одной части топливного элемента под воздействием микроорганизмов целлюлоза разлагается на составные сахары, которые, в другой половине элемента, в свою очередь окисляются бактериями. Получившиеся при окислении свободные электроны поглощаются графитовым анодом, а протоны проходят через протоннообменную мембрану и вступают в реакцию с электронами и кислородом на воздушном катоде, образуя воду и тем самым завершая цепь реакций, поддерживающих ток электричества в элементе.
Одним из достижений команды молодых учёных является новый катализатор реакции получения воды из электронов, кислорода и ионов водорода. В большинстве микробных (и не только) топливных элементов в качестве такого катализатора используется дорогостоящая платина. Природу своего катализатора студенты пока не раскрывают, так как собираются его запатентовать, но утверждают, что стоимость материалов, необходимых для изготовления топливного элемента, не превышает двух долларов.
Мощность, выдаваемая топливным элементом, пока не велика, и на зарядку сотового телефона их прототипу понадобится целых полгода, но по словам студентов, дальнейшее усовершенствование катализатора и конструкции топливного элемента может повысить эффективность в 100 раз.
В прототипе используются анаэробные организмы для переваривания целлюлозы и получения из неё электричества и воды в микробном топливном элементе. В одной части топливного элемента под воздействием микроорганизмов целлюлоза разлагается на составные сахары, которые, в другой половине элемента, в свою очередь окисляются бактериями. Получившиеся при окислении свободные электроны поглощаются графитовым анодом, а протоны проходят через протоннообменную мембрану и вступают в реакцию с электронами и кислородом на воздушном катоде, образуя воду и тем самым завершая цепь реакций, поддерживающих ток электричества в элементе.
Одним из достижений команды молодых учёных является новый катализатор реакции получения воды из электронов, кислорода и ионов водорода. В большинстве микробных (и не только) топливных элементов в качестве такого катализатора используется дорогостоящая платина. Природу своего катализатора студенты пока не раскрывают, так как собираются его запатентовать, но утверждают, что стоимость материалов, необходимых для изготовления топливного элемента, не превышает двух долларов.
Мощность, выдаваемая топливным элементом, пока не велика, и на зарядку сотового телефона их прототипу понадобится целых полгода, но по словам студентов, дальнейшее усовершенствование катализатора и конструкции топливного элемента может повысить эффективность в 100 раз.
