Преглед на био-батерията - Принцип на работа, видове и приложения

Преглед на био-батерията - Принцип на работа, видове и приложения

Батерията е електрическо устройство, което се използва за промяна на химическата енергия в електрическа. Батериите се класифицират в различни типове в зависимост от приложението и се използват в няколко електрически, както и електронни устройства. An електрическа батерия включва някои химикали като съединения на живак, олово и т.н., а оловото на батерията е изключително опасно по природа и не е екологично. Освен тях в някои случаи има шанс за изтичане на химикали, както и за експлозия на батерията. За преодоляване на този проблем изследователите са изобретили Bio-battery, който намалява въздействието на тези химикали и намалява вредата за околната среда, което дава голямо предимство на хората.



Какво е Bio-Battery?

Био батерията е устройство за съхранение на електрическа енергия, което се използва в няколко приложения. Тази батерия може да се захранва с помощта на органични съединения, които се предлагат под формата на глюкоза, която се използва в човешките тела.


В процеса на храносмилане на човешкото тяло, тъй като ензимите разграждат глюкозните електрони, както и протоните, се освобождават. По този начин, използвайки ензими за разграждане на глюкозата, тези батерии ще получават енергия от глюкозата директно. Тогава тези батерии ще съхраняват енергията за бъдещата цел.





Тази идея е приблизително идентична с начина, по който растенията и животните получават енергия. Въпреки че тези батерии все още се проверяват, преди да бъдат продадени. Има много изследователи, както и инженери, които работят за бъдещото развитие на тези батерии.

Био-батерия

Био-батерия



Изграждане на био-батерии

Конструкцията на био-батерията може да бъде направена чрез използване на четири компонента като анод, катод, електролит и сепаратор.

Всички тези четири компонента са покрити един върху друг, така че те се натрупват заедно. Подобно на други батерии, в тези батерии анодът се зарежда отрицателно, както и катодът се зарежда положително. Основната разлика между анода и катода позволява потокът на електрони вътре и извън тях. В конструкцията на био-батерията анодният извод е поставен в горната част на батерията, докато катодният извод е поставен в долната част на батерията. Между тези два терминала е поставен електролит, който включва сепаратор.


Тук сепараторът играе ключова роля, като разделя анода и катодните клеми един от друг, което може да доведе до избягване на късо съединение, в противен случай цялата батерия ще се повреди. В тази система електричеството ще се генерира от потока на електроните, както и от протоните. Тъй като основният енергиен източник на Bio-батерията е глюкозата, така че тя изисква много глюкоза за генериране на електричество. В био-батерията разграждането на глюкозата може да се извърши по същото правило, докато тя се разгражда на малки парчета в тялото на хората.

Конструкция на био-батерии

Конструкция на био-батерии

Принцип на работа на био-батерията

Работата на био батерията е показана под диаграмата. Тази система използва потока на електрони, както и протоните за генериране на електричество. Движението на протона може да се случи поради движещата се сила, която е известна като ток. Потокът на електроните може да бъде от анод към катод, докато текущият поток може да бъде от катод към анод. Работата с био-батерията е обсъдена по-долу.

  • На горната фигура глюкозата се използва от страна на анода, докато ензимът се използва от страната на катода
  • Глюкозата се разгражда на електрони и протони
  • Потокът от протони може да се движи към катодната страна чрез сепаратор, а поточните електрони могат да се движат към катодната страна чрез медиатор.
  • Ензимите се използват от страна на катода, който генерира вода както от протоните, така и от електроните, преминали от анодната страна. Тук тук се използва реакцията на намаляване на кислорода.
  • Горните реакции ще генерират електрони, както и протони в системата. Накрая ще се генерира електрическа енергия.
Dio-Battery работи

Dio-Battery работи

Видове био-батерии

Биобатериите са класифицирани в няколко типа като ензимна био-батерия, микробна био-батерия, био-батерии на базата на телесни течности, био-батерии на основата на целулоза и др. Но ензимната био-батерия, микробната био-батерия са често използваните батерии.

1) Ензимна био-батерия: В този тип батерии се използват биохимични агенти (ензими) за разграждане на субстрата.

2) Микробна био-батерия: В този тип батерии, микроорганизми като Escherichia coli, електрически бактерии, се използват за разграждане на субстрат.

Предимства на Bio-батерията

  • Биобатериите са много по-бързи при зареждането на устройствата поради бързото действие на ензимите в сравнение с други батерии.
  • Био-батериите не изискват външни захранване поради постоянното снабдяване с глюкоза или захар.
  • Био-батериите се предлагат с висока енергийна плътност и могат да се използват лесно при стайна температура.
  • Биобатериите са напълно незамърсяващи, възобновяеми и също така екологични.
  • Биобатериите са много сигурни за използване поради липса на течове и експлозии като химически батерии.

Недостатъци на Bio-батерията

  • The био батерии запазват по-малко количество енергия в сравнение с електрическите батерии на литиева основа.
  • Тези батерии не могат да се използват дългосрочно, както и за съхранение

Приложения на Bio-battery

The приложения на Bio батерията включват следното.

  • Био-батериите се използват в медицински импланти като пейсмейкъри, инсулинови помпи и др.
  • Може да се използва като зарядно устройство за електронни устройства като клетъчни телефони, раздели, батерии и др.
  • Био-батериите могат да се използват както за играчки, така и за поздравителните картички
  • Био-батериите се използват в отбранителната област в устройствата за дистанционно наблюдение, шпионски устройства , както и наблюдение.

По този начин всичко е свързано с изграждането на био-батерии, работата, предимства и недостатъци на био батерията и неговите приложения. През последните дни производството на тези батерии, както и изследванията се увеличиха поради много характеристики като екологично чисти и те не използваха метали или опасни химикали. Ето въпрос към вас, как да направите Bio-Battery?