Baterija je električna naprava, ki se uporablja za spreminjanje kemične energije v električno energijo. Baterije so glede na uporabo razvrščene v različne vrste in se uporabljajo v več električnih in elektronskih napravah. An električna baterija vključuje nekatere kemikalije, kot so spojine živega srebra, svinca itd., svinec akumulatorja pa je po naravi izredno nevaren in ni okolju prijazen. Poleg tega v nekaterih primerih obstaja možnost uhajanja kemikalij in eksplozije baterije. Da bi rešili to težavo, so raziskovalci izumili Bio-battery, ki je zmanjšal vpliv teh kemikalij in zmanjšal škodo za okolje, kar daje veliko prednost ljudem.
Kaj je bio-baterija?
Bio baterija je naprava za shranjevanje električne energije, ki se uporablja v več aplikacijah. To baterijo lahko napajate s pomočjo organskih spojin, ki so na voljo v obliki glukoze, ki se uporablja v človeških telesih.
V postopku prebave človeškega telesa se sproščajo encimi, tako glukozni elektroni kot protoni. Tako bodo te baterije z uporabo encimov za razgradnjo glukoze dobile energijo neposredno iz glukoze. Potem bodo te baterije shranile energijo za prihodnji namen.
Ta ideja je približno enaka načinu pridobivanja energije tako pri rastlinah kot pri živalih. Čeprav te baterije še vedno preverjajo pred prodajo. Številni raziskovalci in inženirji si prizadevajo za nadaljnji razvoj teh baterij.
Bio-baterija
Konstrukcija bio-baterij
Konstrukcijo bio-akumulatorja lahko izvedemo z uporabo štirih komponent, kot so anoda, katoda, elektrolit in separator.
Vse te štiri komponente so prevlečene druga na drugo, tako da se zlagajo skupaj. Podobno kot pri drugih baterijah je tudi v teh baterijah anoda napolnjena negativno, katoda pa pozitivno. Glavna razlika med anodo in katodo omogoča pretok elektronov znotraj in od njih. Pri konstrukciji bio-akumulatorja je anodni priključek nameščen na vrhu baterije, katodni pa na dnu akumulatorja. Med ta dva terminala je nameščen elektrolit, ki vključuje separator.
Tu ima ločevalnik ključno vlogo z ločevanjem anode in katodnih sponk med seboj, kar lahko vodi do izogibanja kratkemu stiku, sicer se poškoduje celotna baterija. V tem sistemu bo električna energija ustvarjena s pretokom elektronov in protonov. Ker je glavni vir energije Bio-baterije glukoza, zato potrebuje veliko glukoze za proizvodnjo električne energije. V bio-bateriji lahko razgradnjo glukoze opravimo po istem pravilu, medtem ko se v človeškem telesu razgradi na majhne koščke.
Načelo delovanja bio-akumulatorja
Delovanje Bio baterije je prikazano pod diagramom. Ta sistem uporablja pretok elektronov in protonov za proizvodnjo električne energije. Do gibanja protona lahko pride zaradi gibljive sile, ki je znana kot tok. Pretok elektronov je lahko od anode do katode, tok toka pa od katode do anode. Delovanje bio-akumulatorja je opisano spodaj.
- Na zgornji sliki se glukoza uporablja na strani anode, medtem ko se encim uporablja na strani katode
- Glukoza se razgradi na elektrone in protone
- Pretok protonov se lahko preko separatorja preusmeri na katodno stran, pretok elektronov pa preko mediatorja na katodno stran.
- Encimi se uporabljajo na katodni strani, ki ustvarja vodo tako s protoni kot z elektroni, ki potujejo s strani anode. Tu se uporablja reakcija redukcije kisika.
- Zgornje reakcije bodo v sistemu generirale elektrone in protone. Končno bo nastala električna energija.
Dio-Battery deluje
Vrste bio-baterij
Biobaterije so razvrščene v več vrst, kot so encimatska bio-baterija, mikrobna bio-baterija, bio-baterije na osnovi telesne tekočine, bio-baterije na osnovi celuloze itd. Toda najpogosteje uporabljane encimske bio-baterije in mikrobne bio-baterije.
1) Encimska bio-baterija: V tej vrsti baterij se biokemična sredstva (encimi) uporabljajo za razgradnjo podlage.
2) Mikrobna bio-baterija: V tej vrsti baterij se mikroorganizmi, kot je Escherichia coli, električne bakterije, uporabljajo za razgradnjo podlage.
Prednosti Bio-baterije
- Biobaterije veliko hitreje polnijo naprave zaradi hitrega delovanja encimov v primerjavi z drugimi baterijami.
- Bio-baterije ne potrebujejo zunanjih napajanje zaradi stalne zaloge glukoze ali sladkorja.
- Bio-baterije so na voljo z visoko energijsko gostoto in jih je enostavno uporabljati pri sobni temperaturi.
- Biobaterije popolnoma onesnažujejo okolje, jih je mogoče obnoviti in so tudi okolju prijazne.
- Biobaterije so zelo varne za uporabo, ker ne puščajo in eksplozij, kot so kemične baterije.
Pomanjkljivosti Bio-baterije
- The bio baterije prihranite manj energije v primerjavi z električnimi baterijami na osnovi litija.
- Teh baterij ni mogoče uporabljati dolgoročno in tudi za shranjevanje
Uporaba Bio-baterije
The uporabe Bio baterije vključujejo naslednje.
- Bio-baterije se uporabljajo v medicinskih vsadkih, kot so srčni spodbujevalniki, inzulinske črpalke itd.
- Uporablja se lahko kot polnilnik za elektronske naprave, kot so mobilni telefoni, tablice, napajalniki itd.
- Bio-baterije lahko uporabljate tako za igrače kot tudi na voščilnicah
- Bio-baterije se uporabljajo na obrambnem področju v napravah za daljinsko zaznavanje, vohunske naprave , kot tudi nadzor.
Tu gre torej za gradnjo bio-baterij, delo, prednosti in slabosti Bio baterije in njegove aplikacije. V zadnjih dneh se je proizvodnja teh baterij, pa tudi raziskave, povečala zaradi številnih lastnosti, kot so okolju prijazne in niso uporabljale kovin ali nevarnih kemikalij. Tukaj je vprašanje za vas, kako narediti Bio-Battery?
