Новый энергетический проект в Великобритании имеет амбициозные планы по созданию «грунтовых батарей» для хранения солнечной энергии под землей.
Согласно отчету, опубликованному Euronews в пятницу, эта конструкция, одна из десятков идей, недавно получивших значительное финансирование от правительства Великобритании, использует изобилующую микробной жизнью Землю для передачи энергии.
«Возможный масштаб этого воздействия действительно впечатляет», - сказал Euronews Green ведущий исследователь доктор Майкл Харботтл из Университета Кардиффа. «Мы движемся к тому, чтобы увидеть что-то действительно совершенно новое, возможно, имеющее большое влияние».
Харботтлу впервые пришла в голову мысль после прочтения о бетонной батарее с химическим питанием, и он задался вопросом, не может ли биологический метод предложить что-то большее.
Исследователи из Университета Кардиффа уже используют богатый природный ресурс, подобный песку и водяным батареям, для решения проблемы хранения возобновляемой энергии.
Предмет исследования Харботтла все еще носит концептуальный характер. Но он не был первым, кто осознал таким образом потенциал почвы.
Есть множество случаев, когда люди успешно проводили эксперименты, просто добавляя почву в банку, добавляя несколько электродов и соединяя их, утверждает ученый.
Идея состоит в том, чтобы стимулировать определенные микроорганизмы в почве, используя заглубленные электроды для получения электричества от солнечных батарей.
"Если вы сделаете энергию доступной для микроорганизмов, они каким-то образом воспользуются ею, чтобы выжить", - объяснил Харботтл.
"Точно так же, как с пищей, если вы даете электрическую энергию, существуют организмы, которые могут использовать ее для выполнения электросинтеза, где они синтезируют [комбинируют] молекулы на основе углерода из углекислого газа."
Эти жуки, которые питаются ими, выбрасывают электроны, которые проходят через цепь и производят электричество по мере необходимости - просто еще одна особенная фаза 150-миллионного пути солнечного света к Земле.
Это похоже на фотосинтез, который происходит, когда растения поглощают CO2 и изменяют его в своих клетках под землей. Электричество, углекислый газ, действие: «жуки», как их называет Харботтл, начинают использовать энергию для уменьшения содержания углекислого газа и создания более сложного химического вещества, называемого ацетатом.
Он утверждает, что этот ацетат действует как запас химической энергии и представляет собой молекулу того же типа, что и в уксусе, но без кислоты. При необходимости активируется отдельный контур (известный как микробный топливный элемент), в результате чего другая группа бактерий становится активной и начинает расщеплять ацетат.
Хотя ацетат не вреден, может ли избыточное количество вещества нанести вред другим формам жизни в этой разнообразной экосистеме? Харботтл признает, что мог. Хотя эксперты сосредоточили свое внимание на более глубоких и влажных почвах под самыми загруженными верхними слоями, их влияние требует дальнейшего изучения.
По словам Харботтла, «одним из преимуществ этой идеи является то, что она не требует ресурсоемких или опасных химических веществ, таких как литий, которые используются в других аккумуляторных технологиях».
"Он создает органические молекулы, которые в любом случае часто присутствуют в почве, которые естественным образом производятся микроорганизмами в меньших количествах."
Согласно проекту, прототип будет функционировать каждый день, накапливая солнечную энергию для использования в ночное время, в отличие от некоторых долговременных энергосистем.
Эти батареи в конечном итоге могут быть расположены под полями солнечных панелей. Однако, поскольку микробные топливные элементы в настоящее время могут производить только скромные напряжения, их применение в относительно маломощных проектах кажется более неотложным.
Исследователи, междисциплинарная группа инженеров-электриков и инженеров-геоэкологов, в конечном итоге надеются увеличить масштаб, соединив сотни ячеек для создания гораздо более высокого напряжения.
Неведомственный государственный орган правительства под названием UK Research and Innovation, который контролирует финансирование исследований и инноваций, инвестировал 15 миллионов фунтов стерлингов (16,9 миллиона евро) в новые технологии вместе с 67 другими проектами. которые признает «высокий риск», но могут иметь «преобразующее воздействие».