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用土壤细菌发电的电池 Bactery — 等级 B2 — yellow and black labeled bottle

用土壤细菌发电的电池 BacteryCEFR B2

2024年6月14日

等级 B2 – 中高级
6 分钟
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一家源自英国巴斯大学的衍生公司研发了一种名为 Bactery 的“生态电池”,利用土壤中称为电生微生物(electrigens)的微生物在分解有机物时释放电子,从而产生可持续电力。该设备目标是为农业田间难以获得可靠电力的位置为传感器和物联网设备供电,以便农民实时获取土壤健康、作物生长和环境状况的数据。

该团队在2019年验证了这一概念:他们构建了一个以土壤供电的水消毒系统,并在巴西东北部半干旱的渔村 Icapuí 测试了原型。试点显示可以利用土壤电力为电化学水处理反应器供电,这在当地电网稀缺和雨水为主要饮用来源的环境下尤为重要。

发明者指出,现有的供电方式存在问题,例如碍事的电缆、一次性化学电池以及受天气影响的太阳能板。Bactery 被认为是一种更实用且更经济的替代方案,但存在技术挑战,其中之一是电极环境需要无氧以防自由电子与氧结合。为此,系统设计使植物根系淹没在水中,创造无氧空间并有利于电子传输;首席执行官 Jakub Dziegielowski 表示,安装可以针对合适环境并可通过半工程化手段降低对湿度的依赖。

一位未参与项目的教授 Hudson Zanin 称这种方法“高度可持续”,并表示“如果能够实现规模化,可能真正具有革命性”。公司预计每台成本约为 £25(US$32),声称设备可实现“安装后无需维护”并具有超过25年的寿命。公司计划在未来一年改进原型,目标在2026年开始小规模生产,并正在寻求合作伙伴和投资者。

  • 试点地点:巴西 Icapuí(2019 年)。
  • 预计成本:£25(US$32)。
  • 寿命声明:超过25年,安装后无需维护。
  • 时间表:计划在2026年开始小规模生产。

难词

  • 生态电池利用自然环境产生电力
  • 电生微生物分解有机物释放电子的生物
  • 电极导电的金属或材料部分
    电极环境
  • 无氧缺少或没有氧气的环境
  • 电化学通过电和化学反应的过程
    电化学水处理反应器
  • 规模化把小范围变成更大范围

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讨论问题

  • 你认为在农业中使用土壤发电的设备有哪些潜在好处和局限?请给出两三点理由。
  • 如果要把这种技术规模化推广到其他地区,需要解决哪些主要问题?
  • 与太阳能板和一次性电池相比,你觉得这种“生态电池”在哪些情况下更合适?为什么?

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