Российские ученые сделали «живые батарейки» дешевле и эффективнее

Такие топливные элементы не только вырабатывают энергию без вреда для окружающей среды, но и одновременно очищают сточные воды, извлекая практическую пользу из естественных природных процессов.

Ученые из Тульского государственного университета вместе с коллегами из Иркутска сделали шаг вперед в развитии так называемых «живых батареек» — устройств, которые получают электричество от растений и микроорганизмов. Принцип их работы основан на биохимии. На одном электроде, аноде, электроны высвобождаются в результате жизнедеятельности клеток растений и бактерий. Эти электроны движутся к катоду, где в ходе реакции образуется вода. Таким образом, растение и его микробные «соседи» фактически превращаются в мини-электростанцию. Однако у таких систем есть слабое место: катодная реакция идет слишком медленно, и чтобы ускорить ее, обычно используют катализатор. Чаще всего — платину, очень дорогой металл. Именно дороговизна и тормозит практическое внедрение таких технологий.

Чтобы обойти это ограничение, российские ученые заменили платину более доступным диоксидом марганца. Как оказалось, он не только справляется с задачей переработки кислорода в воду, но и заметно повышает эффективность всей системы. По данным экспериментов, мощность элементов увеличилась примерно в полтора раза: с 20 до 33 милливатт на квадратный метр, при этом внутреннее сопротивление уменьшилось. Это значит, что энергия вырабатывается батареей стабильнее, а сама установка может работать дольше без потерь.