Baterie je elektrické zařízení, které se používá ke změně chemické energie na elektrickou energii. Baterie jsou podle aplikace rozděleny do různých typů a používají se v několika elektrických i elektronických zařízeních. An elektrická baterie zahrnuje určité chemikálie, jako jsou sloučeniny rtuti, olova atd., a olovo baterie je v přírodě extrémně nebezpečné a není ekologické. Kromě toho existuje v určitých případech možnost úniku chemikálií a výbuchu baterie. K překonání tohoto problému vědci vynalezli bio-baterii, která snižovala dopad těchto chemikálií a omezovala poškození životního prostředí, což dává lidem velkou výhodu.
Co je to bio-baterie?
Bio baterie je zařízení k ukládání elektrické energie, které se používá v několika aplikacích. Tuto baterii lze napájet pomocí organických sloučenin, které jsou k dispozici ve formě glukózy používané v lidském těle.
Při postupu trávení v lidském těle dochází k uvolňování enzymů, které uvolňují glukózové elektrony i protony. Díky využití enzymů pro štěpení glukózy tedy tyto baterie získají energii z glukózy přímo. Pak budou tyto baterie ukládat energii pro budoucí účely.
Tato myšlenka je přibližně totožná s tím, jak rostliny i zvířata získávají energii. Přestože jsou tyto baterie před prodejem stále kontrolovány. Existuje mnoho výzkumníků i inženýrů pracujících pro budoucí vývoj těchto baterií.
Bio-baterie
Konstrukce bio-baterie
Konstrukci bio-baterie lze provést pomocí čtyř komponent, jako je anoda, katoda, elektrolyt a separátor.
Všechny tyto čtyři komponenty jsou navzájem potaženy, takže se stohují společně. Podobně jako u jiných baterií je u těchto baterií anoda nabitá záporně a katoda kladně nabitá. Hlavní rozdíl mezi anodou a katodou umožňuje tok elektronů uvnitř a pryč od nich. V konstrukci bio-baterií je anodová svorka umístěna v horní části baterie, zatímco katodová svorka je umístěna ve spodní části baterie. Mezi těmito dvěma svorkami je umístěn elektrolyt, který obsahuje separátor.
Zde hraje separátor klíčovou roli oddělením anodových a katodových svorek od sebe navzájem, což může vést k zabránění zkratu, jinak by došlo k poškození celé baterie. V tomto systému bude elektřina generována tokem elektronů i protonů. Protože hlavním zdrojem energie Bio-baterie je glukóza, vyžaduje pro výrobu elektřiny dostatek glukózy. V bio-baterii lze rozklad glukózy provést na základě stejného pravidla, zatímco se v těle člověka rozkládá na malé kousky.
Princip fungování bio-baterie
Fungování Bio baterie je zobrazeno pod schématem. Tento systém využívá k výrobě elektřiny tok elektronů i protonů. K pohybu protonu může dojít v důsledku pohyblivé síly, která je známá jako proud. Tok elektronů může být z anody na katodu, zatímco proud může být z katody na anodu. Níže je popsána pracovní operace bio-baterie.
- Na výše uvedeném obrázku se glukóza používá na straně anody, zatímco enzym se používá na straně katody
- Glukóza se rozkládá na elektrony a protony
- Tok protonů může být veden na katodovou stranu pomocí separátoru a tokové elektrony mohou být vedeny na katodovou stranu prostřednictvím mediátoru.
- Enzymy se používají na straně katody, která generuje vodu jak protony, tak elektrony cestujícími ze strany anody. Zde se využívá reakce redukce kyslíku.
- Výše uvedené reakce budou generovat elektrony i protony v systému. Nakonec bude generována elektrická energie.
Dio-baterie funguje
Druhy bio-baterií
Biobaterie jsou rozděleny do několika typů, jako jsou enzymatické bio-baterie, mikrobiální bio-baterie, bio-baterie na bázi tělních tekutin, celulosové bio-baterie atd. Enzymatické bio-baterie, mikrobiální bio-baterie jsou však běžně používanými bateriemi.
1) Enzymatická bio-baterie: U tohoto typu baterií se k rozpadu substrátu používají biochemické látky (enzymy).
2) Mikrobiální biobaterie: U tohoto typu baterií se k rozpadu substrátu používají mikroorganismy, jako jsou Escherichia coli, elektrické bakterie.
Výhody bio-baterie
- Biobaterie jsou při nabíjení zařízení mnohem rychlejší díky rychlému působení enzymů ve srovnání s jinými bateriemi.
- Bio-baterie nevyžadují externí zdroj napájení kvůli neustálému přísunu glukózy nebo cukru.
- Bio-baterie jsou k dispozici s vysokou hustotou energie a lze je snadno použít při pokojové teplotě.
- Biobaterie jsou zcela neznečišťující, obnovitelné a také šetrné k životnímu prostředí.
- Používání biobaterií je velmi bezpečné, protože nedochází k úniku elektrolytu a výbuchům, jako jsou baterie s chemickými látkami.
Nevýhody bio-baterie
- The bio baterie šetří menší množství energie ve srovnání s lithiovými elektrickými bateriemi.
- Tyto baterie nelze dlouhodobě ani skladovat
Aplikace bio-baterie
The aplikace Bio baterie zahrnout následující.
- Bio-baterie se používají v lékařských implantátech, jako jsou kardiostimulátory, inzulínové pumpy atd.
- Může být použit jako nabíječka pro elektronická zařízení, jako jsou mobilní telefony, karty, napájecí banky atd.
- Bio-baterie lze použít jak na hračky, tak na blahopřání
- Biobaterie se používají v obranném poli v zařízeních pro dálkový průzkum Země, špionážní zařízení , stejně jako dohled.
Jedná se tedy o konstrukci, práci, výhody a nevýhody Bio baterie a jeho aplikace. V posledních dnech byla zvýšena výroba těchto baterií a také výzkum díky mnoha funkcím, jako je šetrnost k životnímu prostředí, a které nepoužívají kovy ani nebezpečné chemikálie. Zde je otázka pro vás, jak vyrobit Bio-baterii?
