محققان سوئیسی باتری زیستی جدیدی طراحی کردهاند که از دو نوع قارچ برای تولید انرژی استفاده میکند و در بستهبندی سهبعدی تجزیهپذیر و غیرسمی قرار دارد.
به گزارش تکناک، این نوآوری توسط تیمی از محققان موسسه فدرال علوم و فناوری مواد سوئیس (EMPA) انجام شده است. این موسسه در گذشته نوآوریهایی در زمینههای مختلف، از جمله ساعتهای امگا، سینهبندهای ورزشی سریع خشکشونده و چمن مصنوعی تیم فوتبال آرسنال، داشته است.
اگرچه در گذشته باتریهایی با استفاده از میکروبها و باکتریها ساخته شدهاند، اما این اولین بار است که دو نوع قارچ به طور همزمان برای تولید انرژی به کار گرفته میشوند. این سیستم بیشتر شبیه به یک سلول سوختی است تا یک باتری، چرا که از متابولیسم قارچها برای تبدیل مواد مغذی به انرژی استفاده میکند.
در این سلول، یک آند از قارچ مخمری ساخته شده است که با استفاده از متابولیسم خود، الکترونها را آزاد میکند. در طرف دیگر، یک کاتد با قارچ پوسیدگی سفید پوشانده شده است که با تولید آنزیمی خاص، این الکترونها را جذب و هدایت میکند.
ساخت این باتری زیستی برای تولید انرژی سه سال طول کشید و شامل تحقیقاتی برای تولید اجزای سلول با استفاده از چاپ سهبعدی بود. محققان توانستند ترکیب ویژهای از قارچها و جوهر سلولزی ایجاد کنند که هم رسانای الکتریکی باشد و هم به سلولهای قارچی آسیب نرساند. همچنین این جوهر به عنوان محیطی برای تغذیه قارچها با قندهای ساده عمل میکند.
این جوهر ویژگیهای جالب دیگری هم دارد: تجزیهپذیر است، برای چاپ سهبعدی مناسب میباشد و به قارچها کمک میکند تا تغذیه شوند. علاوه بر این، بعد از تمام شدن عمر باتری، این ماده به تجزیه سلول کمک میکند.
دکتر گوستاو نیسترم، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی گفت: «چاپ سهبعدی این باتریها باعث میشود که باتریها در هر شکل و اندازهای ساخته شوند و مقدار قارچهای به کار رفته در آنها بر اساس نیاز انرژی تنظیم گردد.»
این نوع از باتری زیستی برای دستگاههای پرقدرت مانند: گوشیهای موبایل یا ساعتهای هوشمند مناسب نیستند، چرا که انرژی زیادی تولید نمیکنند. باتریهای قارچی میتوانند بین 300 تا 600 میلیولت انرژی تولید کنند و برای چند روز 3 تا 20 میکروآمپر برق تحویل دهند.
این میزان انرژی بیشتر برای دستگاههای کوچک و در محیطهای خارجی مانند: کشاورزی و تحقیقات محیطی مفید است. به عنوان مثال، این باتریها میتوانند حسگرهای کوچک برای اندازهگیری دما، نور و رطوبت را تغذیه کنند.
دکتر کارولینا رییس، دیگر پژوهشگر این پروژه توضیح داد: «جالب است که این باتریها میتوانند آنها را در حالت خشک ذخیره و به سادگی با افزودن آب و مواد مغذی در محل، فعال کنند.»
در حال حاضر، EMPA هنوز زمان دقیق تجاریسازی این باتریها را اعلام نکرده است. با وجود این، محققان اشاره میکنند که هنوز کارهایی باقی مانده است تا این باتریها قدرتمندتر شوند، عمر طولانیتری داشته باشند و شاید قارچهای دیگری هم به این فرایند اضافه شوند تا کارایی آنها افزایش یابد.
