Nowy projekt stworzenia baterii glebowej wykorzystujący tętniące życie drobnoustrojów do przesyłania energii jest jednym z kilkudziesięciu błyskotliwych pomysłów, które właśnie otrzymały znaczne wsparcie finansowe od rządu Wielkiej Brytanii. Podobnie jak w przypadku baterii piaskowych i wodnych, naukowcy z Cardiff University pracują nad rozwiązaniami problemu magazynowania energii odnawialnej.
UK Research and Innovation inwestuje 15 mln funtów (16,9 mln euro) w powstającą technologię mogącą mieć potencjalnie ogromny wpływ na transformację energetyczną.
– Możliwa skala tego wpływu jest naprawdę ekscytująca – powiedział w rozmowie z Euronews Green główny badacz dr Michael Harbottle. – Tym, co nas motywuje, jest zobaczenie czegoś naprawdę całkiem nowatorskiego i mogącego mieć realne znaczenie w praktyce – dodaje. Po raz pierwszy wpadł on na ten pomysł, czytając o betonowej baterii, w której zastosowano proces chemiczny, i zastanawiał się, czy proces biochemiczny może mieć więcej do zaoferowania. Pole badań Harbottle jest na razie abstrakcyjne, ale nie jest on pierwszą osobą, która w ten sposób uświadamia sobie potencjał gleby.
Gromadzenie energii słonecznej w glebie wymaga czegoś bardziej skomplikowanego. Plan polega na przesyłaniu energii elektrycznej z modułów fotowoltaicznych do zakopanych elektrod, stymulując w ten sposób pewne bakterie w glebie. Istnieją organizmy, które można wykorzystać do przeprowadzenia elektrosyntezy. Jest ona podobna do fotosyntezy, podczas której rośliny pobierają CO2 i przekształcają go w swoich komórkach, ale w tym przypadku wszystko dzieje się pod ziemią.
Energia elektryczna + CO2 = działanie: „robaki”, jak nazywa je Harbottle, biorą się do pracy, wykorzystując energię do redukcji dwutlenku węgla i tworzenia bardziej złożonej cząsteczki zwanej octanem. Ten octan, opisywany przez badacza jako ten sam rodzaj cząsteczki, który można znaleźć w occie bez kwasu, działa jak chemiczny magazyn energii. W razie potrzeby włączany jest inny obwód (znany jako mikrobiologiczne ogniwo paliwowe), który aktywuje inny zestaw bakterii do rozbicia octanu. Te ucztujące robaki uwalniają elektrony, które przepływają przez obwód, dostarczając energię elektryczną na żądanie. To kolejny dziwny etap w podróży światła słonecznego na Ziemię.
Gleba może stanowić podziemną alternatywę dla litu
Gleba jest niezwykle zróżnicowana; jedna łyżeczka zawiera ponad 10 000 gatunków drobnoustrojów. Naukowcy chcą wykorzystać niektóre już istniejące organizmy, wybierając te najlepsze do pracy i tworząc dla nich optymalne warunki. – Jedną z zalet tego pomysłu jest to, że nie wymaga ograniczonych zasobów ani niebezpiecznych chemikaliów, które są stosowane w innych technologiach baterii, np. litowo-jonowych – mówi Harbottle. – Tworzone są cząsteczki organiczne, które i tak często są obecne w glebie, wytwarzane naturalnie przez mikroorganizmy w mniejszych ilościach.
Prototyp będzie działał w cyklach codziennych, przechowując energię słoneczną do wykorzystania w nocy. Docelowo, baterie te można będzie ustawić pod gruntowymi instalacjami fotowoltaicznymi. Ponieważ jednak mikrobiologiczne ogniwa paliwowe dostarczają na razie tylko niskie napięcie, ich zastosowanie w systemach o stosunkowo niskim poborze mocy jest bardziej nieuchronne. Ostatecznie naukowcy – interdyscyplinarny zespół inżynierów geośrodowiskowych i elektryków – zamierzają zwiększyć skalę, łącząc ze sobą setki komórek jednostkowych, aby wytworzyć znacznie wyższe napięcie.
Źródło: euronews.green Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
