خلايا وقود ميكروبية

150px-SoilMFC

لا تستغرب … خلايا وقود تعمل على اليوريا التي في بول الإنسان..

*

بعد عدة سنين من طرح هذه الفكرة المجنونة استطاع الباحثون في مختبرات بريستول للتقنيات الروبوتية في بريطانيا التوصل لما يسمى بـ” خلية الوقود الأولى في العالم العاملة باليوريا ” .
*

نستطيع تشبيه خلية الوقود مجازا بالبطارية , فخلية الوقود العاملة باليوريا الخاصة بك او بشخص آخر قادرة حاليا على توليد قدرة كهربائية كافية لارسال مسج او تصفح الانترنت او حتى مكالمة قصيرة.

*

التقنية المستخدمة في هذه الخلايا طورها “يانيس يروبلوس و أصدقاءه” وتسمى “كومة أو سلسلة من خلايا الوقود الميكروبية” وكما هو واضح من الاسم فان خلية وقود ميكروبية تحتوي ميكروبات أي جراثيم تتغذى على المواد العضوية وتنتج الكهرباء خلال هذه العملية.
*
وبالرجوع الى ورقة البحث المقدمة يبدو ان هذه الخلايا مليئة بالطين الفعال نفسه المستخدم في معالجة المياه والصرف الصحي , لقد قام الباحثون بتقديم السكريات والخميرة لتسريع نمو المكروبات المنتجة للطاقة ثم تم صب الطين لعدة خلايا وقود ميكروبية.

*

في خلية الوقود الميكروبية يوجد قطبين موجب وسالب ( تجاوز للمصعد والمهبط) وفي المنتصف بينهما غشاء يسمح فقط بمرور البروتونات الموجبة عبره.
*
تقوم المكروبات بهضم المواد الغذائية في القطب الموجب منتجةً غاز Co2 والكترونات و بروتونات. تُحمل الالكترونات الى حجرة القطب السالب عبر تيار كهربائي حيث تندمج مع البروتونات لتشكيل الهيدروجين ومن ثم لتندمج مع الأوكسجين لإنتاج كهرباء بالإضافة لمياه نظيفة.
*

إن القدرة الكهربائية التي يمكن انتاجها بهذه الطريقة منخفضة جدا , لذلك قام الباحثون في بريستول بتكديس 8 خلايا على نفس الخط لتنساب اليوريا الى آخرها.
*
تم التوصل الى أحسن نتيجة والتي هي عمليا انتاج طاقة مفيدة عبر تشغيل أربع خلايا على التفرع فيما بينها ( لطاقة أعلى) على التسلسل مع 4 خلايا أخرى مربوكة فيما بينها على التفرع (للحصول على كمون كهربائي أكبر).

*

بالمجموع هذه التوصيلة تنتج 642mV , 312 µA , 206 µW

*

هذه الطاقة ليس بالكثير لكنها على ما يبدو كافية لشحن موبايل سامسونج.

*

ان الخلاياة المكروبية بحد ذاتها صغيرة الحجم (ويمكن انشاءها بوساطة الطابعات ثلاثية الأبعاد) لكن مع وصلها بالتجهيزات كاملة يصبح حجمها بحجم بطارية سيارة تقريبا .
*
يحاول الباحثون لتأمين التمويل اللازم لإنشاء حمام ذكي مزود بوصلة USB لتستطيع الشحن بينما تلبي نداء الطبيعة على كرسي الحمام.

*

إن الهدف النهائي إنتاج شيء يمكن حمله بسهولة ويشحن موبايل بشكل كامل , حيث أن سماح علم خلايا الوقود الميكروبية القائم بهذا يبقى مرئيا في الأفق.

*

الطريقة الوحيدة الحقيقية لزيادة طاقة خلايا الوقود الميكروبية هو زيادة البروتين الموجود في يوريا البول و بشكل عام إذا كان هناك الكثير من البروتين في اليوريا هذا يعني أن الكلى مريضة و تتداعى .

*

برأيكم هل من الممكن فعلا تطبيق هذا الشيء على نحو واسع وتتم الاستفادة منه بشكل فعال ؟ واذا تم تطبيقه فكم من الوقت سيستغ ق للوصول إلينا ، إلى العالم الثالث ..؟