Принцип работы растительно-микробного топливного элемента (РМТЭ) основан на использовании двух электродов. На положительно заряженном аноде происходит движение электронов благодаря биохимическим процессам в клетках растений и бактерий. На катоде в это время выделяется вода.
Растительно-микробные элементы представляют собой миниатюрные электростанции, функционирующие за счёт естественных биохимических реакций, поясняют в ТулГУ. Однако эффективность таких систем часто ограничивается медленной катодной реакцией.
Существенным препятствием для практического применения РМТЭ является использование дорогостоящей платины в качестве катализатора. Этот материал существенно ограничивает внедрение «зелёных батареек» в автономные системы водоочистки и питания маломощных устройств, таких как датчики и светодиодные светильники, отмечает заведующий лабораторией экологической и медицинской биотехнологии ТулГУ Сергей Алфёров.
Совместно с коллегами из Иркутского национального исследовательского технического университета учёные ТулГУ предложили более экономичную альтернативу платине — диоксид марганца. Этот материал продемонстрировал высокую эффективность, позволив увеличить мощность РМТЭ в полтора раза.
«Мы заменили платину диоксидом марганца, который показал отличные результаты, — отмечают исследователи. — При старом катализаторе мощность элемента составляла 20 мВт/м², а с новым — 33 мВт/м² при снижении внутреннего сопротивления».
Специалисты подчёркивают перспективность применения растительных микробных топливных элементов в регионах с тёплым климатом, где существует проблема доступности чистой воды. После успешных лабораторных испытаний планируется масштабирование системы и её тестирование в реальных условиях эксплуатации.
Источник: https://ria.ru/20250818/nauka-2035545014.html
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
