Una bateria és un dispositiu elèctric que s’utilitza per transformar l’energia química en energia elèctrica. Les bateries es classifiquen en diferents tipus segons l’aplicació i s’utilitzen en diversos dispositius elèctrics i electrònics. An bateria elèctrica inclou certs productes químics com compostos de mercuri, plom, etc. i el plom d'una bateria és extremadament perillós per naturalesa i no és ecològic. A part d’això, hi ha possibilitat de fugides de productes químics i d’explosió de la bateria en determinats casos. Per superar aquest problema, els investigadors han inventat la bateria bio que redueix l'impacte d'aquests productes químics i redueix el dany al medi ambient, cosa que proporciona un gran avantatge als humans.
Què és Bio-Battery?
Una pila Bio és un dispositiu d'emmagatzematge d'energia elèctrica que s'utilitza en diverses aplicacions. Aquesta bateria es pot alimentar amb l'ajut de compostos orgànics disponibles en forma de glucosa que s'utilitza al cos humà.
En el procediment de digestió del cos humà, a mesura que els enzims descomponen els electrons de la glucosa i els protons. Així, mitjançant la utilització d’enzims per descompondre la glucosa, aquestes bateries obtindran energia directament de la glucosa. Després, aquestes bateries emmagatzemaran l’energia per al propòsit futur.
Aquesta idea és aproximadament idèntica a com obtenen energia tant les plantes com els animals. Tot i que encara s’estan revisant aquestes bateries abans de vendre-les. Hi ha molts investigadors i enginyers que treballen per al desenvolupament futur d’aquestes bateries.
Bio-bateria
Construcció de bateries bio
La construcció de la bateria bio es pot fer mitjançant l'ús de quatre components, com ara ànode, càtode, electròlit i separador.
Tots aquests quatre components estan recoberts entre si de manera que s’apilen conjuntament. De manera similar a la resta de bateries, en aquestes bateries, l’ànode es carrega negativament i el càtode es carrega positivament. La principal diferència entre l’ànode i el càtode permet el flux d’electrons dins i fora d’ells. En la construcció de bateries biològiques, el terminal d'ànode es col·loca a la part superior de la bateria, mentre que el terminal del càtode es col·loca a la part inferior de la bateria. Entre aquests dos terminals es col·loca electròlit que inclou un separador.
Aquí, el separador té un paper fonamental separant l’ànode i els terminals del càtode entre si, cosa que pot conduir a evitar el curtcircuit, en cas contrari, la bateria sencera es danyarà. En aquest sistema, l’electricitat serà generada pel flux d’electrons i protons. Com que la principal font d’energia de la Bio-bateria és la glucosa, per la qual cosa requereix molta glucosa per generar electricitat. A la bateria bio, la descomposició de la glucosa es pot fer seguint la mateixa regla mentre es divideix en petits trossos del cos dels humans.
Principi de funcionament de la bateria bio
El funcionament de la pila Bio es mostra a sota del diagrama. Aquest sistema utilitza el flux d’electrons i protons per generar electricitat. El moviment de protons es pot produir a causa de la força en moviment que es coneix com a corrent. El flux d'electrons pot ser d'ànode a càtode, mentre que el corrent pot ser d'un càtode a ànode. A continuació es descriu el funcionament de la bateria bio.
- A la figura anterior, la glucosa s’utilitza al costat de l’ànode mentre que l’enzim s’utilitza al costat del càtode
- La glucosa es descompon en electrons i protons
- El flux de protons es pot desplaçar cap al costat del càtode mitjançant un separador i els electrons de flux es poden desplaçar cap al costat del càtode mitjançant un mediador.
- Els enzims s’utilitzen al costat del càtode, que genera aigua tant pels protons com pels electrons recorreguts des del costat de l’ànode. Aquí s’utilitza la reacció de reducció d’oxigen.
- Les reaccions anteriors generaran electrons i protons al sistema. Finalment, es generarà energia elèctrica.
Funcionament de la bateria diò
Tipus de Bio-Bateries
Les bateries es classifiquen en diversos tipus, com ara la bateria enzimàtica, la bateria microbiana, les bateries basades en fluids corporals, les bateries basades en cel·lulosa, etc. Però les bateries enzimàtiques, la bateria microbiana són les bateries més utilitzades.
1) Bio-bateria enzimàtica: En aquest tipus de bateries, s’utilitzen agents bioquímics (enzims) per a la degradació d’un substrat.
2) Bio-bateria microbiana: En aquest tipus de bateries, s’utilitzen microorganismes com Escherichia coli, bacteris elèctrics, per a la degradació d’un substrat.
Avantatges de la bateria bio
- Les bateries són molt més ràpides en carregar els dispositius a causa de l’acció ràpida dels enzims en comparació amb altres bateries.
- Les bateries biològiques no necessiten externes Font d'alimentació a causa del subministrament constant de glucosa o sucre.
- Bio-bateries disponibles amb una alta densitat d'energia i es poden utilitzar fàcilment a temperatura ambient.
- Les bio-bateries són totalment no contaminants, renovables i també respectuoses amb el medi ambient.
- Les bio-bateries són molt segures d’utilitzar perquè no hi ha fuites ni explosions com les bateries químiques.
Desavantatges de la bateria bio
- El bateries bio conservar menys quantitat d'energia en comparació amb les bateries elèctriques basades en liti.
- Aquestes bateries no es poden utilitzar a llarg termini ni per emmagatzemar-les
Aplicacions de la Bateria Bio
El aplicacions de la bateria Bio inclou el següent.
- Les bio-bateries s’utilitzen en implants mèdics com marcapassos, bombes d’insulina, etc.
- Es pot utilitzar com a carregador de dispositius electrònics com telèfons mòbils, pestanyes, bancs d’alimentació, etc.
- Les bateries bio es poden utilitzar tant per a joguines com per a targetes de felicitació
- Les bateries bio s’utilitzen en el camp de la defensa en els dispositius de teledetecció, dispositius d’espionatge , així com la vigilància.
Per tant, es tracta de la construcció de bateries de avantatges i desavantatges de la bateria Bio i les seves aplicacions. En els darrers dies, la producció d’aquestes bateries i la investigació s’han incrementat a causa de moltes funcions com el medi ambient i que no utilitzaven metalls ni productes químics perillosos. Aquí teniu una pregunta sobre com fabricar Bio-Battery?
