自我维持的微生物燃料电池;安全的热电材料;回收电子垃圾。
自我维持的微生物燃料电池
宾厄姆顿大学的研究人员开发了第一个微尺度自我维持的微生物燃料电池,也可以通过两种类型的细菌的共生互动。
混合光养和异养细菌的文化被放置在一个90微升细胞室,或一茶匙大小的五分之一。光养菌利用阳光、二氧化碳和水让自己的能量,而异养细菌以有机物或光养菌生存。
细胞暴露在阳光下时,初始剂量的食品被添加到室异养细菌的刺激经济增长。通过细胞呼吸,异养细菌产生二氧化碳的浪费,这是由光养菌用于启动共生循环。
建立了循环后,研究人员停止添加额外的异养细菌的食物来源,有足够的光养菌维持异养细菌的代谢过程。这些代谢过程生成8微安的电流每平方厘米的细胞连续13天。电源电流约为70倍光养菌产生的孤独。
“异养基于细菌的燃料电池产生更高的权力,而光合微生物燃料电池提供自我维生。这是两全其美,到目前为止,“崔Seokheun说道的助理教授在宾厄姆顿电气和计算机科学。
微生物燃料电池的研究,特别是那些涉及两个细菌,仍处于早期阶段。
“有一些使用这种技术的挑战,”崔说。“平衡两个微生物的增长最大化设备性能和需要确保这个封闭系统将永久发电没有额外的维护是两个我们发现。长期试验是必要的。”
微生物燃料电池输出功率较低,被认为是一个潜在的方法来提供电力远程或危险地区等低功耗产品健康监测诊断传感器和基础设施。
安全的热电材料
犹他大学的工程师们开发了一个便宜的和再利用的材料发电通过热电过程涉及冷热空气。
材料,结合钙、钴和铽,生成一个电电压当材料是热的一端,另一端是冷的,如载流子从热端穿过材料的冷端。材料需要设温差小于产生可检测的电压。
虽然这不是一个新概念,许多与这个属性对人类有毒的材料。然而,这种材料是无毒,除了廉价生产但仍然有效地发电。
热量从热火炉,加上冷锅水或食物,能产生足够的电力为手机充电的能量。(来源:Ashutosh女子/犹他大学)
团队设想一系列应用程序,从珠宝使用体热植入式医疗设备,移动设备充电的热锅做饭,或在汽车吸引了来自引擎的热量。飞机可能会产生额外的电力使用的热量从机舱内部和外面的冷空气。发电厂也可以使用这种材料来生产更多的电力从逃热植物生成。
“在发电厂,约60%的能源浪费,”根据Shrikant赛博士后研究员。“,你可以重用的60%。”
一个特别有前途的应用程序可能在发展中国家电力稀缺和唯一的能量来源是炉子的火。
美国专利申请材料,和团队将最初开发用于汽车和生物传感器。
回收电子垃圾
莱斯大学和印度科学研究所的研究人员提出了一个方法来简化电子垃圾回收破碎多氯联苯到合适的纳米颗粒。
电子垃圾将增长33%在接下来的四年里,研究人员估计,到2030年将重量超过十亿吨。近80%到85%的有毒的电子垃圾焚化炉或垃圾填埋场,他们说,并是美国增长最快的废物流,根据美国环境保护署。
新的回收过程使用低温cryo-mill粉碎电子垃圾——主要芯片,其它电子组件和聚合物组成多氯联苯——粒子很小,他们不相互混杂。粒子可以排序和重用。
冷材料较为脆弱,容易粉碎,钱德拉说Sekhar Tiwary,大米和博士后研究员在班加罗尔的印度科学研究院研究员。“我们利用物理。当你热的东西,他们更有可能结合:你可以把金属聚合物,氧化物成聚合物。这就是高温处理,这让混合很简单。
“但在低的温度下,他们不喜欢。材料的基本性质——他们的弹性模量、热导率和热膨胀系数——所有的变化。他们允许独立的一切很好,”他说。
老鼠多氯联苯是用来测试cryo-mill,氩气和一个包含tool-grade钢球。源源不断的液氮容器保持在154开尔文(零下182华氏度)。
首先动摇时,球打碎聚合物,然后金属氧化物足够用来分离材料成粉,与粒子20至100纳米宽。需要三个小时,之后,粒子是沐浴在水分开。
过程建议作为一个更环保的回收方法比燃烧或治疗电子化学品恢复金属和合金。“在任何情况下,周期是一种方法,和燃烧或使用化学物质需要离开浪费大量的能源,同时,“Tiwary说。“我们提出了一个系统,打破所有的组件——金属、氧化物和聚合物为同质粉末,使它们容易重用。”
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复