Šiais metais mūsų komanda pasirinko projekto temą „Samanų saulės baterijos / samanų mikrobinio kuro elementai“. Žemiau rasite daugiau informacijos apie ją.
Anglies dioksido išmetimas, šiltnamio efektas
Atsinaujinančiųjų energijos šaltinių prieinamumo trūkumas, ypač besivystančiose šalyse
Saulės kolektorių gamybai naudojamų medžiagų gavyba ir perdirbimas
Samanų saulės baterijos (samanų mikrobiniai kuro elementai) - tai potencialus sprendimas, galintis pakeisti atsinaujinančios energijos gamybos iš saulės šviesos būdą.
Samanų saulės kolektoriai elektros energijai gaminti naudoja samanų fotosintezės procesą.
Visi augalai, įskaitant samanas, gali fotosintezuoti, tačiau samanos buvo pasirinktos dėl to, kad saulės šviesą efektyviai paverčia gliukoze ir gali prisitaikyti prie įvairių klimato sąlygų.
Samanų saulės kolektorių veikimo principas apima samanų pagamintos gliukozės perdavimą į dirvožemį, kur dirvožemyje esančios elektrogeninės bakterijos gamina elektros energiją, vykdydamos anaerobinį kvėpavimą.
Samanų mikrobiologiniai kuro elementai (MMFC) - tai mikrobiologinių kuro elementų tipas, kuriame organinių medžiagų šaltinis yra samanų fotosintezė.
MMFC naudojamos elektrogeninės bakterijos, kurios kvėpavimo metu perduoda elektronus į elektrodą arba kitą elektronų akceptorių.
MMFC paprastai veikia dirvožemyje, elektros energijai gaminti naudojamos dirvožemyje esančios bakterijos, o tai supaprastina sistemą ir leidžia lengvai auginti samanas dirvožemyje.
Samanų pagrindu sukurtos konstrukcijos turi pranašumą - dėl mažesnio samanų sistemos dydžio ir mažesnio augimo greičio jų galia yra didesnė, palyginti su augalų pagrindu sukurtomis konstrukcijomis.
Pagrindinę dirvožeminio MMFC konstrukcijos struktūrą sudaro anodas, katodas, dirvožemis ir samanos.
Tinkamos anodo medžiagos parinkimas yra labai svarbus optimaliam veikimui, tačiau anodo korozija ir nestabilumas laikui bėgant gali kelti rūpesčių.
Katodo medžiaga turi pasižymėti dideliu deguonies redukcijos reakcijos (ORR) aktyvumu ir būti biologiškai suderinama elektroaktyvių bakterijų prisitvirtinimui ir augimui.
Dirvožemis yra natūrali elektroaktyvių bakterijų, kurios gali perduoti elektronus į MMFC anodą, buveinė. Dėl didelio bakterijų kiekio kompostas yra ypač patrauklus pasirinkimas.
Samanos geba sulaikyti drėgmę ir maistingąsias medžiagas, užtikrindamos stabilią ir pastovią aplinką mikrobų augimui, ir yra patrauklus pasirinkimas dėl mažo augimo greičio ir mažo dydžio.
Kaip katodas naudojamas grafito veltinis, kuris buvo hidrofilinis, mirkant alkoholyje ir plaunant vandeniu.
Kompostas surinktas iš kiemo, kad būtų sukurta mini aplinka bakterijoms augti.
Kaip anodas naudojamas vario tinklas, nes jis pasižymi dideliu elektros laidumu. Tinklas buvo pagamintas sulituojant varinius laidus ir sujungiant juos viela.
Pridedamas antrasis komposto sluoksnis, kad susidarytų pagrindo sluoksnis samanoms.
Samanos naudojamos kaip viršutinis MMFC sluoksnis fotosintezei, maistinių medžiagų kaupimui ir izoliacijai.
Creates renewable and clean energy
During the process of photosynthesis, the moss takes carbon dioxide (CO2) from the air and improves air quality
Moss isolates the surface of the building.
Moss decorates the exterior, which improves the look of the building
Economic benefits
Dumblių saulės baterijos
Žalieji stogai
Augaliniai mikrobiologiniai kuro elementai
Saulės kolektoriai palaiko samanų augimą įvairiomis klimato sąlygomis, todėl juos galima naudoti daugelyje pasaulio vietų.
Saulės kolektoriai sukurti taip, kad būtų paprasti ir nebrangūs, todėl juos lengva įrengti ir prižiūrėti. Be to, jos yra lengvesnės už tradicines saulės kolektorių plokštes, todėl jas lengviau transportuoti ir montuoti.
Ant plokščių augančios samanos veikia kaip natūralus filtras, sulaikantis teršalus ir gerinantis oro kokybę.
Saulės kolektoriai yra universalūs ir pritaikomi, juos galima naudoti ant įvairių paviršių ir nuolydžių, įskaitant stačius stogus.
Saulės kolektoriai yra labai ekonomiški, nes jiems nereikia trąšų ar kitų brangių sąnaudų, todėl jų priežiūra yra pigesnė nei tradicinių saulės kolektorių.
Šiuose bandymuose matote mūsų naujausio prototipo išėjimo įtampą įvairiomis sąlygomis.