Batéria je elektrické zariadenie, ktoré sa používa na zmenu chemickej energie na elektrickú. Batérie sú podľa aplikácie klasifikované do rôznych typov a používajú sa v niekoľkých elektrických aj elektronických zariadeniach. An elektrická batéria Zahŕňa určité chemikálie, ako sú zlúčeniny ortuti, olova atď., a olovo batérie je v prírode mimoriadne nebezpečné a nie je ekologické. Okrem toho existuje v určitých prípadoch možnosť úniku chemikálií a výbuchu batérie. Na prekonanie tohto problému vedci vyvinuli bio-batériu, ktorá znižovala dopad týchto chemikálií a znižovala škodlivosť pre životné prostredie, čo dáva veľkú výhodu ľuďom.
Čo je to bio-batéria?
Bio batéria je zariadenie na akumuláciu elektrickej energie, ktoré sa používa vo viacerých aplikáciách. Túto batériu je možné napájať pomocou organických zlúčenín, ktoré sú dostupné vo forme glukózy používanej v ľudskom tele.
Pri trávení v ľudskom tele sa enzýmy štiepia glukózové elektróny a tiež protóny. Vďaka použitiu enzýmov na odbúravanie glukózy teda tieto batérie získajú energiu z glukózy priamo. Tieto batérie potom budú ukladať energiu na budúce účely.
Táto myšlienka je približne totožná s tým, ako rastliny aj zvieratá získavajú energiu. Napriek tomu sa tieto batérie pred predajom stále kontrolujú. Existuje veľa výskumných pracovníkov a inžinierov pracujúcich na budúcom vývoji týchto batérií.
Bio-batéria
Konštrukcia bio-batérie
Konštrukciu bio-batérie je možné vykonať pomocou štyroch komponentov, ako sú anóda, katóda, elektrolyt a separátor.
Všetky tieto štyri komponenty sú navzájom potiahnuté, takže sa hromadia dohromady. Podobne ako iné batérie, aj v týchto batériách je anóda nabitá negatívne a katóda nabitá kladne. Hlavný rozdiel medzi anódou a katódou umožňuje tok elektrónov vo vnútri a preč od nich. V konštrukcii na výrobu batérií je anódový vývod umiestnený na vrchu batérie, zatiaľ čo katódový vývod je umiestnený na spodku batérie. Medzi týmito dvoma svorkami je umiestnený elektrolyt, ktorý obsahuje separátor.
Separátor tu zohráva kľúčovú úlohu tým, že oddeľuje anódové a katódové vývody od seba, čo vedie k zabráneniu skratu, inak by sa poškodila celá batéria. V tomto systéme bude elektrina generovaná tokom elektrónov, ako aj protónov. Pretože hlavným zdrojom energie bio-batérie je glukóza, vyžaduje na výrobu elektriny dostatok glukózy. V bio-batérii sa rozklad glukózy môže uskutočňovať podľa rovnakého pravidla, zatiaľ čo sa v tele človeka rozkladá na malé kúsky.
Princíp fungovania bio-batérie
Fungovanie Bio batérie je zobrazené pod schémou. Tento systém využíva na výrobu elektriny tok elektrónov, ako aj protónov. K pohybu protónov môže dochádzať v dôsledku pohyblivej sily, ktorá je známa ako prúd. Tok elektrónov môže byť z anódy na katódu, zatiaľ čo prúd môže prúdiť z katódy na anódu. Ďalej je diskutovaná prevádzková činnosť bio-batérie.
- Na vyššie uvedenom obrázku sa glukóza používa na strane anódy, zatiaľ čo enzým sa používa na strane katódy
- Glukóza sa rozkladá na elektróny a protóny
- Tok protónov môže byť vedený na katódovú stranu cez separátor a prietokové elektróny môžu byť vedený na katódovú stranu cez mediátor.
- Enzýmy sa používajú na strane katódy, ktorá generuje vodu tak protónmi, ako aj elektrónmi cestujúcimi zo strany anódy. Tu sa využíva reakcia redukcie kyslíka.
- Vyššie uvedené reakcie budú generovať elektróny aj protóny v systéme. Nakoniec sa bude vyrábať elektrická energia.
Dio-batéria funguje
Typy bio-batérií
Biobatérie sú klasifikované do niekoľkých typov, ako napríklad Enzymatická bio-batéria, Mikrobiálna bio-batéria, Bio-batérie na báze telových tekutín, Celulózové bio-batérie, atď. Ale Enzymatic Bio-Battery, Microbial Bio-Battery sú bežne používané batérie.
1) Enzymatická bio-batéria: V tomto type batérií sa na rozklad substrátu používajú biochemické látky (enzýmy).
2) Mikrobiálna bio-batéria: V tomto type batérií sa na rozklad substrátu používajú mikroorganizmy, ako napríklad Escherichia coli, elektrické baktérie.
Výhody bio-batérie
- Biobatérie sú pri nabíjaní zariadení oveľa rýchlejšie z dôvodu rýchleho pôsobenia enzýmov v porovnaní s inými batériami.
- Bio-batérie nevyžadujú externé napájanie Zdroj v dôsledku neustáleho prísunu glukózy alebo cukru.
- Biologické batérie sú k dispozícii s vysokou hustotou energie a možno ich ľahko použiť pri izbovej teplote.
- Biobatérie sú úplne neznečisťujúce, obnoviteľné a zároveň šetrné k životnému prostrediu.
- Používanie biobatérií je veľmi bezpečné, pretože nedochádza k ich úniku a výbuchom, ako sú napríklad chemické batérie.
Nevýhody bio-batérie
- The bio batérie šetria menšie množstvo energie v porovnaní s lítiovými elektrickými batériami.
- Tieto batérie nie je možné použiť na dlhodobé ani skladovacie účely
Aplikácie bio-batérie
The aplikácie Bio batérie zahrňte nasledujúce.
- Bio-batérie sa používajú v lekárskych implantátoch, ako sú kardiostimulátory, inzulínové pumpy atď.
- Môže byť použitý ako nabíjačka pre elektronické zariadenia, ako sú mobilné telefóny, karty, napájacie banky atď.
- Bio-batérie je možné použiť na hračky aj na pohľadnice
- Biologické batérie sa používajú v obrannom poli v zariadeniach diaľkového snímania, špionážne zariadenia , ako aj dohľad.
Jedná sa teda o konštrukciu, prácu, výhody a nevýhody Bio batérie a jeho aplikácií. V posledných dňoch sa zvýšila produkcia týchto batérií, ako aj výskum z dôvodu mnohých funkcií, ako je šetrnosť k životnému prostrediu, pri ktorých sa nepoužívali kovy ani nebezpečné chemikálie. Je tu pre vás otázka, ako vyrobiť Bio-batériu?
