Проекты

Микробный топливный элемент

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «IT в медицине, биомедицинские технологии, медицинское приборостроение, бионика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биоинженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2116
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Микробный топливный элемент (МТЭ) является весьма высокоэффективным устройством, которое позволяет получать энергию экологичным способом. Для его работы необходимо небольшое количество ресурсов: питательная среда для бактерий, пара электродов и разделительная мембрана между камерами.

Цель

Исследование микробного топливного элемента и разработка источника питания на его основе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Пластмассовые ячейки
  • Катионообменная мембрана
  • Шунгит (использовался в качестве катода)
  • Пластинки пористого кремния (использовались в качестве анода)
  • Глюкоза для питания Escherichia coli

Описание

Автор изучил историю МТЭ, выбрал наиболее интересные, на его взгляд, микроорганизмы для МТЭ; исследовал источники энергии и спроектировал модель МТЭ, способную конкурировать с другими источниками энергии; изучил программу LabVIEW и снял измерения с использованием измерительной системы MERA в течение продолжительного периода времени; получил графики электрических параметров и измерений.

Результаты работы/выводы

Проведено систематическое исследование характеристик источника питания на основе микробных топливных элементов с использованием E.coli. и с использованием разработанного источника питания с элементами микроэлектронной технологии. Испытание показало снижение эффективности источника питания на основе МТЭ на восьмые сутки использования. В результате работы МТЭ отмечается высокий коэффициент полезного действия, но энергия высвобождается долго и ограничена по мощности.

Перспективы использования результатов работы

Для создания опытно-промышленного образца установки необходимо дальнейшее более глубокое изучение физико-химических процессов, происходящих при выработке электроэнергии микроорганизмами, и проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИЯУ МИФИ

Мнение автора

«Для того чтобы уберечь природу от загрязнения, людям необходимо создавать перспективные устройства для выработки чистой энергии. Только так мы сохраним окружающий мир».