МОСКВА, 18 авг — РИА Новости. Значительно повысить эффективность выработки электричества "живыми батарейками" из микробов и растений смогли ученые ТулГУ в составе научного коллектива. Такие устройства могут производить электроэнергию не только не причиняя вреда окружающей среде, но и напротив, очищая сточные воды. Результаты исследования представлены в журнале "Ученые записки Казанского университета".
В "живой батарейке" из микробов и растений электрический ток вырабатывается с помощью двух электродов. На одном (положительно заряженном аноде) возникает движение электронов, вызванное процессами в клетках растений и бактерий. На втором электроде (катоде) в то же время выделяется вода.
Растение и микробы становятся мини-электростанцией, работающей на естественных биохимических реакциях, рассказали в Тульском государственном университете (ТулГУ). Такие "батарейки" называют растительно-микробными топливными элементами (РМТЭ). В подобных устройствах чаще всего именно катодная реакция "тормозит" всю систему, что сказывается на ее эффективности, добавили ученые
Без вспомогательного вещества — катализатора — она протекает слишком медленно, а в современных РМТЭ в качестве ускорителя реакции используется дорогостоящая платина, что замедляет внедрение "зеленых батареек" в автономные системы очистки воды или их использование для поддержания работы маломощных датчиков и светодиодного освещения, рассказал заведующий лабораторией экологической и медицинской биотехнологии ТулГУ Сергей Алферов.
Коллектив ученых ТулГУ в партнерстве с коллегами из Иркутского национального исследовательского технического университета предложил более доступный материал для переработки кислорода в воду, одновременно в полтора раза увеличив мощность РМТЭ.
«
"В нашей работе мы заменили платину более доступным диоксидом марганца. Этот материал показал высокую эффективность, улучшив характеристики растительного микробного топливного элемента. Со старым катализатором выходная мощность элемента составляла 20 мВт/м2, с новым — 33 мВт/м2 с одновременным уменьшением внутреннего сопротивления", — уточнили ученые.
Специалисты добавляют, что растительные микробные топливные элементы могут применяться на территориях с теплым климатом, где существует проблема с доступностью чистой воды. После лабораторных испытаний коллектив лаборатории сосредоточится на масштабировании получившейся системы и тестировании ее в условиях, приближенных к реальным.