バッテリーは、化学エネルギーを電気エネルギーに変えるために使用される電気機器です。バッテリーは用途に応じてさまざまな種類に分類され、いくつかの電気機器や電子機器で使用されています。アン 電池 水銀、鉛などの化合物などの特定の化学物質が含まれており、バッテリーの鉛は本質的に非常に危険であり、環境に優しいものではありません。これらとは別に、化学物質の漏れや、場合によってはバッテリーの爆発の可能性があります。この問題を克服するために、研究者はこれらの化学物質の影響を減らし、人間に大きな利点を与える環境への害を減らすバイオ電池を発明しました。
バイオ電池とは何ですか？
バイオ電池は、いくつかの用途で使用される電気エネルギー貯蔵装置です。このバッテリーは、人体で使用されるブドウ糖の形で利用できる有機化合物の助けを借りて電力を供給することができます。
人体の消化手順では、酵素が分解すると、プロトンだけでなくグルコース電子も放出されます。したがって、ブドウ糖を分解するために酵素を利用することにより、これらのバッテリーはブドウ糖から直接エネルギーを取得します。その後、これらのバッテリーは将来の目的のためにエネルギーを蓄えます。
この考えは、植物と動物の両方がエネルギーを得る方法とほぼ同じです。これらのバッテリーは販売前にまだチェック中ですが。多くの研究者やエンジニアがこれらの電池の将来の開発に取り組んでいます。
バイオ電池
バイオ電池の構造
バイオ電池の構造は、アノード、カソード、電解質、セパレーターなどの4つのコンポーネントを使用して行うことができます。
これらの4つのコンポーネントはすべて互いにコーティングされているため、一緒に積み重ねられます。他のバッテリーと同様に、これらのバッテリーでは、アノードは負に帯電し、カソードは正に帯電します。アノードとカソードの主な違いは、電子がそれらの内部と外部に流れることを可能にします。バイオ電池の構造では、陽極端子は電池の上部に配置され、陰極端子は電池の下部に配置されます。これらの2つの端子の間に、セパレータを含む電解液が配置されます。
ここで、セパレーターは、アノード端子とカソード端子を互いに分離することによって重要な役割を果たします。これにより、短絡を回避できます。そうしないと、バッテリー全体が損傷します。このシステムでは、電気は陽子だけでなく電子の流れによって生成されます。バイオ電池の主なエネルギー源はブドウ糖であるため、発電には十分なブドウ糖が必要です。バイオ電池では、ブドウ糖の分解は、人間の体内で小さな断片に分解されている間、同じルールで行うことができます。
バイオ電池の動作原理
バイオ電池の動作を図の下に示します。このシステムは、電子の流れと陽子を使って発電します。陽子の動きは、電流として知られている移動力によって発生する可能性があります。電子の流れはアノードからカソードへの流れであるのに対し、電流の流れはカソードからアノードへの流れである可能性があります。バイオ電池の作業操作については、以下で説明します。
- 上の図では、グルコースがアノード側で使用されているのに対し、酵素はカソード側で使用されています
- ブドウ糖は電子と陽子に分解されます
- プロトンの流れは、セパレーターを介してカソード側に移動することができ、フロー電子は、メディエーターを介してカソード側に移動することができる。
- 酵素はカソード側で利用され、アノード側から移動する電子とプロトンの両方によって水を生成します。ここでは、酸素還元の反応が使われています。
- 上記の反応により、システム内に電子と陽子が生成されます。最後に、電気エネルギーが生成されます。
ディオ-バッテリーの動作
バイオ電池の種類
バイオ電池は、酵素バイオ電池、微生物バイオ電池、体液ベースのバイオ電池、セルロースベースのバイオ電池などのいくつかのタイプに分類されます。しかし、酵素バイオ電池、微生物バイオ電池は、一般的に使用される電池です。
1）酵素バイオ電池： このタイプのバッテリーでは、生化学物質（酵素）が基質の分解に利用されます。
2）微生物バイオ電池： このタイプのバッテリーでは、大腸菌、電気細菌などの微生物が基質の分解に利用されます。
バイオ電池の利点
- バイオ電池は、他の電池と比較して酵素の作用が速いため、デバイスの充電がはるかに高速です。
- バイオ電池は外部を必要としません 電源 ブドウ糖または砂糖の絶え間ない供給のため。
- 高エネルギー密度で入手可能なバイオ電池で、室温で簡単に使用できます。
- バイオ電池は完全に無公害で再生可能であり、環境にも優しいものです。
- バイオ電池は、化学電池のように漏れや爆発がないため、非常に安全に使用できます。
バイオ電池のデメリット
- ザ・ バイオ電池 リチウムベースの電池と比較して、より少ない量のエネルギーを節約します。
- これらのバッテリーは、長期使用および保管には使用できません。
バイオ電池の応用
ザ・ バイオ電池の応用 以下のものが含まれます。
- バイオ電池は、ペースメーカー、インスリンポンプなどの医療用インプラントに使用されています。
- 携帯電話、タブ、パワーバンクなどの電子機器の充電器として使用できます。
- バイオ電池は、おもちゃだけでなくグリーティングカードにも使用できます
- バイオ電池は、リモートセンシングデバイスの防衛分野で使用されています。 スパイ装置 、および監視。
したがって、これはすべてバイオ電池の建設、作業、 バイオ電池の長所と短所 およびそのアプリケーション。最近では、環境にやさしく、金属や危険な化学物質を使用していないなどの多くの機能により、これらのバッテリーの生産と研究が増加しています。ここにあなたへの質問があります、バイオ電池を作る方法は？
