Isang Pangkalahatang-ideya ng Bio-baterya - Prinsipyo sa Paggawa, Mga Uri at Aplikasyon

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang baterya ay isang aparatong elektrikal na ginagamit upang baguhin ang enerhiya ng kemikal sa elektrikal na enerhiya. Ang mga baterya ay inuri sa iba't ibang uri batay sa aplikasyon, at ginagamit ito sa maraming mga de-koryenteng pati na rin mga elektronikong aparato. Isang de-koryenteng baterya may kasamang ilang mga kemikal tulad ng mga compound ng mercury, lead atbp at ang tingga ng isang baterya ay lubhang mapanganib sa likas na katangian at hindi palakaibigan sa kapaligiran. Bukod sa mga ito, mayroong isang pagkakataon para sa pagtulo ng kemikal pati na rin ang pagsabog ng baterya sa ilang mga kaso. Upang mapagtagumpayan ang problemang ito ang mga mananaliksik ay nag-imbento ng Bio-baterya na binawasan ang epekto ng mga kemikal na ito at binabawasan ang pinsala sa kapaligiran na nagbibigay ng malaking kalamangan sa mga tao.

Ano ang Bio-Baterya?

Ang isang baterya ng Bio ay isang aparatong elektrikal na imbakan ng enerhiya na ginagamit sa maraming mga application. Ang baterya na ito ay maaaring pinalakas sa tulong ng mga organikong compound na magagamit sa form na glucose na ginagamit sa mga katawang tao.




Sa pamamaraang pantunaw ng katawan ng tao, habang binubuhos ng mga enzyme ang mga glucose electron, pati na rin ang proton, ay pinakawalan. Kaya sa pamamagitan ng paggamit ng mga enzyme para sa break-down na glucose, ang mga baterya na ito ay direktang makakakuha ng enerhiya mula sa glucose. Pagkatapos ang mga baterya na ito ay mag-iimbak ng enerhiya para sa hinaharap na layunin.

Ang ideyang ito ay halos magkapareho sa kung paano nakakakuha ng lakas ang parehong mga halaman at hayop. Kahit na ang mga baterya na ito ay nasusuri pa rin bago ibenta. Maraming mga mananaliksik pati na rin ang mga inhinyero ay nagtatrabaho para sa hinaharap na pag-unlad ng mga baterya na ito.



Bio-Baterya

Bio-Baterya

Konstruksiyon ng Bio-Baterya

Ang konstruksyon ng bio-baterya ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit ng apat na bahagi tulad ng anode, cathode, electrolyte, at separator.

Ang lahat ng apat na mga sangkap na ito ay pinahiran sa bawat isa kaya't sama-sama silang nagsasalansan. Katulad ng iba pang mga baterya, sa mga bateryang ito, ang anode ay negatibong sisingilin pati na rin ang katod ay positibong sisingilin. Pinahihintulutan ng pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng anode at cathode ang daloy ng mga electron sa loob at malayo sa kanila. Sa pagtatayo ng bio-baterya, ang anode terminal ay inilalagay sa tuktok ng baterya samantalang ang terminal ng cathode ay inilalagay sa ilalim ng baterya. Sa pagitan ng dalawang mga terminal na ito ay nakalagay electrolyte na kasama ang isang separator.


Dito, ang separator ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa pamamagitan ng paghihiwalay ng anode at mga terminal ng cathode mula sa isa't isa na maaaring humantong upang maiwasan ang maikling circuit kung hindi man ay ang buong baterya ay makakasira. Sa sistemang ito, ang kuryente ay mabubuo ng daloy ng mga electron pati na rin ang mga proton. Dahil ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya ng Bio-baterya ay glucose kaya nangangailangan ito ng maraming glucose para sa pagbuo ng kuryente. Sa bio-baterya, ang pagkasira ng glucose ay maaaring gawin sa parehong panuntunan habang ito ay nahati sa mga maliliit na piraso sa katawan ng mga tao.

Konstruksiyon ng Bio-baterya

Konstruksiyon ng Bio-baterya

Prinsipyo sa Paggawa ng Bio-Baterya

Ang pagtatrabaho ng baterya ng Bio ay ipinapakita sa ibaba ng diagram. Gumagamit ang sistemang ito ng daloy ng mga electron pati na rin ang mga proton para sa pagbuo ng kuryente. Ang kilusang proton ay maaaring maganap dahil sa gumagalaw na puwersa na kilala bilang kasalukuyang. Ang daloy ng mga electron ay maaaring mula sa anode patungong cathode samantalang ang kasalukuyang daloy ay maaaring mula sa cathode hanggang sa anode. Ang operasyon ng pagtatrabaho ng bio-baterya ay tinalakay sa ibaba.

  • Sa nasa itaas na pigura, ang glucose ay ginagamit sa gilid ng anode samantalang ang enzyme ay ginagamit sa gilid ng katod
  • Ang glucose ay nasisira sa mga electron at proton
  • Ang daloy ng mga proton ay maaaring maglakbay sa gilid ng katod sa pamamagitan ng isang separator at ang daloy ng mga electron ay maaaring maglakbay sa gilid ng katod sa pamamagitan ng isang tagapamagitan.
  • Ang mga enzim ay ginagamit sa gilid ng katod na bumubuo ng tubig ng parehong proton pati na rin ang mga electron na naglakbay mula sa gilid ng anode. Dito, ginagamit ang reaksyon ng pagbabawas ng Oxygen dito.
  • Sa itaas ng mga reaksyon ay bubuo ng mga electron pati na rin ang mga proton sa system. Sa wakas, mabubuo ang enerhiya ng kuryente.
Gumagana ang Dio-Battery

Gumagana ang Dio-Battery

Mga uri ng Bio-Baterya

Ang mga biobattery ay naiuri sa maraming uri tulad ng Enzymatic Bio-Battery, Microbial Bio-Battery, body-based bio-baterya, cellulose-based bio-baterya, atbp. Ngunit Enzymatic Bio-Battery, Microbial Bio-Battery ang karaniwang ginagamit na mga baterya.

1) Enzymatic Bio-Baterya: Sa ganitong uri ng baterya, ang mga biochemical agents (Enzymes) ay ginagamit para sa isang pagkasira ng isang substrate.

2) Microbial Bio-Battery: Sa ganitong uri ng baterya, ang mga Microorganism tulad ng Escherichia coli, mga de-koryenteng bakterya, ay ginagamit para sa isang pagkasira ng isang substrate.

Mga kalamangan ng Bio-baterya

  • Ang mga biobattery ay mas mabilis sa pagsingil ng mga aparato dahil sa mabilis na pagkilos ng mga enzyme kapag inihambing kami sa iba pang mga baterya.
  • Ang mga bio-baterya ay hindi nangangailangan ng panlabas supply ng kuryente dahil sa patuloy na pagbibigay ng glucose o asukal.
  • Ang mga bio-baterya na magagamit ng isang mataas na enerhiya na density at maaari itong magamit madali sa temperatura ng kuwarto.
  • Ang mga biobattery ay ganap na hindi nagpaparumi, nababago, at friendly din sa kapaligiran.
  • Ang mga biobattery ay ligtas na ginagamit dahil sa walang tagas at pagsabog tulad ng mga baterya ng kemikal.

Mga disadvantages ng Bio-baterya

  • Ang mga baterya ng bio mapanatili ang mas kaunting dami ng enerhiya kumpara sa mga baterya ng kuryente na nakabatay sa lithium.
  • Ang mga baterya na ito ay hindi maaaring gamitin para sa pangmatagalang pati na rin ang imbakan

Mga aplikasyon ng Bio-baterya

Ang mga application ng baterya ng Bio isama ang sumusunod.

  • Ginagamit ang mga bio-baterya sa mga implant na pang-medikal tulad ng mga pacemaker, insulin pump, atbp.
  • Maaari itong magamit bilang isang charger para sa mga elektronikong aparato tulad ng mga cell phone, tab, power bank, atbp.
  • Maaaring gamitin ang mga bio-baterya para sa mga laruan pati na rin sa mga kard sa pagbati
  • Ginagamit ang mga bio-baterya sa larangan ng pagtatanggol sa mga remote sensing device, mga aparatong pang-tiktik , pati na rin ang pagsubaybay.

Kaya, ito ay tungkol sa pagbuo ng Bio-baterya, pagtatrabaho, mga pakinabang at kawalan ng baterya ng Bio at ang mga aplikasyon nito. Sa mga nagdaang araw, ang paggawa ng mga baterya na ito pati na rin ang pananaliksik ay nadagdagan dahil sa maraming mga tampok tulad ng environment friendly at hindi sila gumamit ng mga metal o mapanganib na kemikal. Narito ang isang katanungan para sa iyo, kung paano gumawa ng Bio-Battery?