Akkumulátor, ami a földből nyeri erejét

Íme egy forradalmian új akkumulátor, a Bactery startup fejlesztése. Ez a projekt a brit University of Bath (Bath Egyetem) hallgatóiból, oktatóiból kinőtt spin-off vállalat, amely talajban élő baktériumok által működtetett akkumulátorokat fejlesztett ki – amelyeket „Bacteries” néven illettek. (Az angol bacteria és battery, azaz baktérium és akkumulátor szavakat játékosan összevonva).

Az új akkumulátorok lényege, hogy ezek a talajból nyernek zöld energiát, kihasználva a benne található mikroorganizmusok természetes folyamatait. A vállalat vezérigazgatója, Dr. Jakub Dziegielowski a Bathi Egyetemen szerzett doktori fokozatot vegyészmérnöki szakon. Kifejtette: elsődleges célunk, hogy a Bactery egyedi technológiáját felhasználva felgyorsítsuk a mezőgazdasági szektor digitalizációját.

Ahogy a precíziós mezőgazdaság egyre inkább bizonyítja hatékonyságát a terméshozamok növelésében és az erőforrások megőrzésében, az érzékelők és az IoT eszközök iránti kereslet is folyamatosan nő. Ezek az elektronikai eszközök adatokat gyűjtenek és továbbítanak a mezők állapotáról, lehetővé téve a gazdák számára, hogy pontosabb adat alapú, valós idejű döntéseket hozzanak.

Azonban a jelenlegi energiaellátási módszerek, mint a kábelezés, az egyszer használatos kémiai akkumulátorok és az időjárásfüggő napelemek, nagymértékben korlátozzák az agráradat-megoldások elterjedését. Ezt felismerve, a Bactery egy praktikusabb, megfizethetőbb és megbízhatóbb módszert kínál ezeknek az elektronikai eszközöknek a táplálására. Olyat, amely

magából a talajból veszi a mezőgazdasági szenzorok működtetéséhez szükséges energiát.

A technológia több mint 25 éven keresztül képes az érzékelőket árammal ellátni és várhatóan mindössze 25 font (11500 forit) körüli áron dobható piacra. Ráaádásul karbantartási költségek sem merülnek fel, ami igen jó opció: „telepítsd és felejtsd el” ígéri az innovatív brit cég.

Hogyan működik az új akkumulátor technológiája?

A Bactery technológiája a Soil Microbial Fuel Cells, SMFC (Talaj Mikrobiális Üzemanyagcellák) köré épül, amelyek a talajban természetesen jelen lévő specifikus mikroorganizmusok, az úgynevezett elektrogének anyagcseréjének energiáját hasznosítja.

Az elektrogének egyedi képességgel rendelkeznek: szerves vegyületek fogyasztása során elektronokat generálnak.

Ezeket az elektronokat az SMFC-k „megragadják”, és egy külső áramkörön keresztül áramlásra kényszerítik, ezáltal termelve elektromosságot.

A fejlesztés nem új, a csapat még öt éve, 2019-ben bizonyította a koncepciót, amikor egy talaj-energiával működő vízfertőtlenítő rendszert építettek. A prototípust Icapuíban, egy északkelet-brazíliai halászfaluban tesztelték, ahol az ivóvíz fő forrása az esővíz, és megbízható elektromos hálózathoz való hozzáférés ritka.

Azóta a vállalat kifejlesztett egy hatékony módszert az elektromos energia termelésének fenntarthatóvá tételére. Ezt innovatív tervezéssel és egyedi energia-begyűjtési stratégiákkal érték el, amelyek a talaj biológiai folyamataihoz igazodnak.

A gazdák azonban még nem rohanhatnak a boltokba: a következő 12 hónapban a cég egyelőre finomítani fogja prototípusait, mielőtt áttérne a manufakturális próbagyártásra. Addig is, a 2026-ra ígért termékbevezetés előtt a csapat meghívja a potenciális felhasználókat és befektetőket, hogy teszteljék prototípusaikat élesben.

A Bactery vezetői között található Prof. Mirella Di Lorenzo vegyészmérnök és Dr. Ben Metcalfe villamosmérnök. Mindketten az egyetem Mérnöki és Tervezési Karának tagjai, és a CBio, azaz a Bioengineering és Biomedikai Technológiák Központjának helyettes igazgatói.

Mirella Di Lorenzo professzor szerint a gazdák egyre inkább felismerik az adatok fontosságát a forráshatékony mezőgazdasági gyakorlatokhoz szükséges döntések meghozatalában. „Mi megszüntetjük az adatgyűjtés akadályát azáltal, hogy fenntartható módon biztosítunk energiát az érzékelők számára, amelyek így mindig működőképesek, olcsók, alacsony karbantartási igényűek és környezetbarátak maradnak” – tette hozzá a professzor.

Dr. Ben Metcalfe villamosmérnök megjegyezte: a technológia igazi demonstrációja annak, hogyan lehetne használni a Bactery-t, de ez csupán egyetlen lehetséges alkalmazása annak, amit ez „a nagyszerű zöld módszer tartogat számunkra.”

Dr. Jakub Dziegielowski pedig kiemelte: e termék több éves, kihívásokkal teli kutatás eredménye, majd hozzátette: „Alig várom, hogy a vállalat pozitív változást hozzon a mezőgazdaságban és más ágazatokban is.”

A Bactery a Bathi Egyetem Kutatási és Innovációs Szolgáltatások (Research and Innovation Services, RIS) Technológiai Transzfer csapatának támogatásával jött létre.