Una batteria è un dispositivo elettrico che viene utilizzato per alterare l'energia chimica in energia elettrica. Le batterie sono classificate in diversi tipi in base all'applicazione e vengono utilizzate in diversi dispositivi elettrici ed elettronici. Un batteria elettrica include alcune sostanze chimiche come i composti di mercurio, piombo ecc. e il piombo di una batteria è di natura estremamente pericolosa e non è rispettosa dell'ambiente. Oltre a questi, in alcuni casi esiste la possibilità di fuoriuscita di sostanze chimiche e di esplosione della batteria. Per superare questo problema i ricercatori hanno inventato la Bio-batteria che riduce l'impatto di queste sostanze chimiche e riduce i danni all'ambiente che offre un grande vantaggio per l'uomo.
Cos'è Bio-Battery?
Una batteria Bio è un dispositivo di accumulo di energia elettrica che viene utilizzato in diverse applicazioni. Questa batteria può essere alimentata con l'aiuto di composti organici disponibili sotto forma di glucosio che viene utilizzato nel corpo umano.
Nella procedura di digestione del corpo umano, quando gli enzimi scompongono gli elettroni del glucosio, così come i protoni, vengono rilasciati. Pertanto, utilizzando enzimi per la scomposizione del glucosio, queste batterie riceveranno energia direttamente dal glucosio. Quindi queste batterie immagazzineranno l'energia per lo scopo futuro.
Questa idea è approssimativamente identica a come sia le piante che gli animali ottengono l'energia. Anche se queste batterie vengono ancora controllate prima di essere vendute. Ci sono molti ricercatori e ingegneri che stanno lavorando per il futuro sviluppo di queste batterie.
Bio-batteria
Costruzione bio-batteria
La costruzione della bio-batteria può essere eseguita utilizzando quattro componenti come anodo, catodo, elettrolita e separatore.
Tutti questi quattro componenti sono rivestiti l'uno sull'altro in modo da impilarsi insieme. Analogamente ad altre batterie, in queste batterie l'anodo viene caricato negativamente così come il catodo viene caricato positivamente. La principale differenza tra anodo e catodo consente il flusso di elettroni all'interno e lontano da essi. Nella costruzione della batteria biologica, il terminale dell'anodo è posizionato nella parte superiore della batteria mentre il terminale del catodo è posizionato nella parte inferiore della batteria. Tra questi due terminali è posto l'elettrolita che include un separatore.
Qui, il separatore gioca un ruolo chiave separando l'anodo e i terminali del catodo l'uno dall'altro che può essere portato per evitare il cortocircuito altrimenti l'intera batteria si danneggerà. In questo sistema, l'elettricità sarà generata dal flusso di elettroni e protoni. Perché la principale fonte di energia di Bio-battery è il glucosio, quindi richiede molto glucosio per generare l'elettricità. Nella bio-batteria, la scomposizione del glucosio può essere eseguita secondo la stessa regola mentre viene scomposta in piccoli pezzi nel corpo degli esseri umani.
Principio di funzionamento della bio-batteria
Il funzionamento della batteria Bio è mostrato sotto lo schema. Questo sistema utilizza il flusso di elettroni e protoni per generare elettricità. Il movimento del protone può avvenire a causa della forza in movimento che è nota come corrente. Il flusso di elettroni può essere dall'anodo al catodo mentre il flusso di corrente può essere dal catodo all'anodo. L'operazione di funzionamento della bio-batteria è discussa di seguito.
- Nella figura sopra, il glucosio viene utilizzato sul lato dell'anodo mentre l'enzima viene utilizzato sul lato del catodo
- Il glucosio viene scomposto in elettroni e protoni
- Il flusso di protoni può essere spostato sul lato catodico tramite un separatore e gli elettroni del flusso possono essere spostati sul lato catodo tramite un mediatore.
- Gli enzimi sono utilizzati sul lato del catodo che genera acqua sia dai protoni che dagli elettroni viaggiati dal lato dell'anodo. Qui, la reazione di riduzione dell'ossigeno viene utilizzata qui.
- Le reazioni di cui sopra genereranno elettroni e protoni nel sistema. Infine, verrà generata energia elettrica.
Dio-batteria funzionante
Tipi di bio-batterie
Le biobatterie sono classificate in diversi tipi come la bio-batteria enzimatica, la bio-batteria microbica, le bio-batterie a base di fluido corporeo, le bio-batterie a base di cellulosa, ecc.
1) Bio-batteria enzimatica: In questo tipo di batteria, gli agenti biochimici (enzimi) vengono utilizzati per la rottura di un substrato.
2) Bio-batteria microbica: In questo tipo di batteria, microrganismi come Escherichia coli, batteri elettrici, vengono utilizzati per la rottura di un substrato.
Vantaggi della Bio-batteria
- Le biobatterie sono molto più veloci nella ricarica dei dispositivi a causa della rapida azione degli enzimi rispetto ad altre batterie.
- Le bio-batterie non richiedono esterno Alimentazione elettrica a causa del costante apporto di glucosio o zucchero.
- Biobatterie disponibili ad alta densità energetica e facilmente utilizzabili a temperatura ambiente.
- Le biobatterie sono totalmente non inquinanti, rinnovabili e anche rispettose dell'ambiente.
- Le biobatterie sono molto sicure da usare a causa dell'assenza di perdite ed esplosioni come le batterie chimiche.
Svantaggi della Bio-batteria
- Il batterie bio preservare una minore quantità di energia rispetto alle batterie elettriche al litio.
- Queste batterie non possono essere utilizzate per il lungo termine né per la conservazione
Applicazioni della Bio-batteria
Il applicazioni della batteria Bio include il seguente.
- Le bio-batterie sono utilizzate in impianti medici come pacemaker, pompe per insulina, ecc.
- Può essere utilizzato come caricabatterie per dispositivi elettronici come telefoni cellulari, schede, power bank, ecc.
- Le bio-batterie possono essere utilizzate sia per i giocattoli che per i biglietti di auguri
- Le biobatterie sono utilizzate nel campo della difesa nei dispositivi di telerilevamento, dispositivi di spionaggio , così come la sorveglianza.
Quindi, questo è tutto sulla costruzione di Biobatterie, sul funzionamento, vantaggi e svantaggi della batteria Bio e le sue applicazioni. Negli ultimi giorni, la produzione di queste batterie così come la ricerca è stata aumentata a causa di molte caratteristiche come ecocompatibili e non utilizzavano metalli o sostanze chimiche pericolose. Ecco una domanda per te, come realizzare Bio-Battery?
