Батарея - это электрическое устройство, которое используется для преобразования химической энергии в электрическую. Батареи подразделяются на разные типы в зависимости от области применения, и они используются в нескольких электрических, а также электронных устройствах. An электрическая батарея содержит определенные химические вещества, такие как соединения ртути, свинца и т. д., а свинец аккумуляторной батареи чрезвычайно опасен по своей природе и не является экологически чистым. Помимо этого, существует вероятность утечки химикатов, а в некоторых случаях - взрыва батареи. Чтобы решить эту проблему, исследователи изобрели био-батарею, которая уменьшила воздействие этих химикатов и уменьшила вред окружающей среде, что дает большое преимущество людям.
Что такое био-батарея?
Батарея Bio - это устройство хранения электроэнергии, которое используется в нескольких приложениях. Эта батарея может питаться с помощью органических соединений, которые доступны в форме глюкозы, которая используется в организме человека.
В процессе пищеварения человеческого тела, когда ферменты расщепляют глюкозу, высвобождаются электроны и протоны. Таким образом, используя ферменты для расщепления глюкозы, эти батареи будут получать энергию напрямую из глюкозы. Тогда эти батареи будут хранить энергию для будущих целей.
Эта идея примерно идентична тому, как растения и животные получают энергию. Хотя эти батареи все еще проходят проверку перед продажей. Над будущими разработками этих батарей работают многие исследователи и инженеры.
Био-батарея
Строительство био-батарей
Конструкция биобатареи может быть выполнена с использованием четырех компонентов, таких как анод, катод, электролит и сепаратор.
Все эти четыре компонента покрыты друг другом, поэтому они складываются вместе. Как и в других батареях, в этих батареях анод заряжен отрицательно, а катод - положительно. Основное различие между анодом и катодом позволяет электронам течь внутри и от них. В конструкции биобатареи анодный вывод размещается в верхней части батареи, тогда как катодный вывод размещается в нижней части батареи. Между этими двумя выводами помещен электролит, который включает сепаратор.
Здесь сепаратор играет ключевую роль, отделяя анодные и катодные выводы друг от друга, что позволяет избежать короткого замыкания, иначе вся батарея будет повреждена. В этой системе электричество будет генерироваться потоком электронов, а также протонов. Поскольку основным источником энергии биобатареи является глюкоза, для выработки электричества требуется много глюкозы. В биобатареи расщепление глюкозы может происходить по тому же правилу, пока она расщепляется на мелкие кусочки в теле человека.
Принцип работы биобатареи
Работа батареи Bio показана под диаграммой. Эта система использует поток электронов, а также протоны для выработки электричества. Движение протона может происходить из-за движущей силы, известной как ток. Электроны могут течь от анода к катоду, тогда как ток может течь от катода к аноду. Рабочий процесс биобатареи обсуждается ниже.
- На приведенном выше рисунке глюкоза используется на стороне анода, тогда как фермент используется на стороне катода.
- Глюкоза расщепляется на электроны и протоны
- Поток протонов может перемещаться на сторону катода через сепаратор, а поток электронов может перемещаться на сторону катода через посредник.
- На катодной стороне используются ферменты, которые генерируют воду как протонами, так и электронами, перемещаемыми со стороны анода. Здесь используется реакция восстановления кислорода.
- Вышеупомянутые реакции будут генерировать как электроны, так и протоны в системе. Наконец, будет производиться электроэнергия.
Dio-аккумулятор рабочий
Типы биобатарей
Биобатареи подразделяются на несколько типов, такие как ферментативная биобатарея, микробная биобатарея, биобатареи на основе биологических жидкостей, биобатареи на основе целлюлозы и т. Д. Но обычно используются ферментные биобатареи, микробные биобатареи.
1) Ферментативная биобатарея: В батареях этого типа биохимические агенты (ферменты) используются для разрушения субстрата.
2) Микробная биобатарея: В батареях этого типа для разрушения субстрата используются такие микроорганизмы, как Escherichia coli, электрические бактерии.
Преимущества биобатареи
- Биобатареи намного быстрее заряжают устройства из-за быстрого действия ферментов по сравнению с другими батареями.
- Био-батареи не требуют внешних источник питания из-за постоянного поступления глюкозы или сахара.
- Биобатареи отличаются высокой плотностью энергии и могут легко использоваться при комнатной температуре.
- Биобатареи абсолютно экологически чистые, возобновляемые и экологически чистые.
- Биобатареи очень безопасны в использовании из-за отсутствия утечек и взрывов, как химические батареи.
Недостатки биобатареи
- В био батареи сохраняют меньше энергии по сравнению с электрическими батареями на литиевой основе.
- Эти батареи нельзя использовать как для длительного хранения, так и для хранения.
Применение биобатареи
В применения био батареи включая следующее.
- Биобатареи используются в медицинских имплантатах, таких как кардиостимуляторы, инсулиновые помпы и т. Д.
- Его можно использовать в качестве зарядного устройства для электронных устройств, таких как сотовые телефоны, планшеты, блоки питания и т. Д.
- Био-батареи можно использовать как для игрушек, так и для поздравительных открыток.
- Биобатареи используются в оборонной сфере в устройствах дистанционного зондирования, шпионские устройства , а также наблюдение.
Таким образом, это все о конструкции биобатареи, работе, преимущества и недостатки Био батареи и его приложения. В последние дни производство этих батарей, а также исследования были увеличены благодаря многим функциям, таким как экологичность и отсутствие использования металлов или опасных химикатов. Вот вам вопрос, как сделать био-батарею?
