新開發微生物燃料電池系統,可望應用於智慧農業或地球暖化動態解析

 

刊登日期:2019/11/13
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日本農業食品產業技術總合研究機構與旭化成科技(Asahi Kasei Microdevices)發表共同開發了一項可應用於智慧農業之燃料電池系統,採用了以土壤中特殊微生物進行發電的「微生物燃料電池」技術,使用於水田或池塘等有水的場所,產生電力後,將可望驅動量測氣溫或二氧化碳之感測器。

研究團隊以火焰讓不鏽鋼表面氧化後做為負極,正極電極則使用了不鏽鋼。與一般碳電極相比,火焰氧化不鏽鋼價格便宜且高輸出功率,且正極也不使用白金觸媒,亦不需氫離子交換膜等零組件。相較於既有的微生物燃料電池,成本可降低至10分之1以下。

然而微生物燃料電池的輸出電壓僅有微弱的0.2~0.6 V左右,驅動感測器則須將電力提高至3.3 V,因此研究團隊也開發了低消耗電力,並能有效率回收能源,提高電壓之「能量採集器(Energy Harvester)」。

一旦微生物燃料電池能達到實用化,將可望應用於高精度預測施肥量、收穫量、農作物病蟲害的發生等農業領域。此外,若能利用於河川或湖沼的二氧化氮測定,將可做為地球暖化動態解析、異常氣象發生的分析依據。今後研究團隊也將展開實證實驗,預計在2020年下半年達到微生物燃料電池系統的實用化。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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