Top.Mail.Ru
Новости

Марганец научил «биобатарейки» из микробов и растений вырабатывать вдвое больше энергии

27 августа 2025

Ученые из Тульского государственного университета и Иркутского национально-исследовательского технического университета повысили мощность «биобатареек», работающих благодаря жизнедеятельности бактерий и растений.

Фото iStock

Исследователи разработали технологию усовершенствования растительно-микробных топливных элементов — их принцип работы основан на взаимодействии растений и микроорганизмов. Электрохимически активные бактерии окисляют органические соединения, которые выделяются корнями растений, — и образуются свободные носители заряда (протоны и электроны). В топливном элементе два плоских электрода, и на одном из них (катод) идет реакция восстановления кислорода с образованием воды. Чтобы ускорить эту реакцию, обычно используют катализатор из платины.

Растительно-микробные топливные элементы могут поддерживать работу маломощных датчиков и светодиодного освещения, попутно помогая очищать сточные воды, а также питать автономные системы очистки воды.

Ученые заменили катализатор на другой, более доступный, — из диоксида марганца (MnO2). Его нанесли на катод. Благодаря этому удельная мощность топливной ячейки увеличилась более чем в 1,5 раза — с 20 до 33 милливатт на квадратный метр, а в сравнении с системами, где катализатор не используется, — более чем в 2 раза (они выдают лишь 15 милливатт на квадратный метр). Одновременно уменьшилось и внутреннее сопротивление — сократились потери энергии внутри устройства. Специалисты пришли к выводу, что катод с диоксидом марганца увеличивает генерацию энергии вдвое.

После лабораторных испытаний ученые планируют протестировать улучшенный топливный элемент в условиях, приближенных к реальным. Он, считают ученые, будет наиболее эффективен в теплом климате (высокие температуры ускорят биологические и химические процессы), особенно там, где есть проблема с доступностью чистой воды.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Беспроводная зарядка смартфона

Как мы научились передавать энергию без проводов и что из этого получилось

7 мин. чтения
термоядерный реактор внутри

В Томске создали защитную оболочку для термоядерных реакторов, способную «залечивать» дефекты при экстремальных температурах

2 мин. чтения
Заснеженные поля в зоне вечной мерзлоты

Стеклопластик вместо стали: ученые из Петербурга создали легкие и прочные сваи для промышленного строительства на вечной мерзлоте

2 мин. чтения
Ученые в лаборатории

«Торнадо» из жидкого металла от российских физиков позволит ускорить отвод тепла из ядерных реакторов

1 мин. чтения

Петербургские инженеры создали генератор для судов, который производит энергию из водорода и кислорода

1 мин. чтения
Металл в научной лаборатории

Цифровой двойник помог ученым из Белгорода создать жаропрочную сталь для энергетики

2 мин. чтения
Ночные огни — один из символов московской энергосистемы

Энергия мегаполиса: как устроена энергетическая экосистема одного из самых больших городов мира

4 мин. чтения
ТЭЦ с высоты птичьего полета

Из трубы — в бензобак: российские ученые превратили дым с ТЭЦ и котельных в топливо

1 мин. чтения

Руководитель Российского экологического общества Рашид Исмаилов оценил роль программ по сохранению редких видов рыб

2 мин. чтения

«Мозг» для энергосистемы: разработка петербургских ученых повысит надежность электрических сетей

2 мин. чтения