خلية وقود بكتيرية قد تعمل على تشغيل أجهزة استشعار المحيطات

© تورجاي كوكا/وايرستوك/أدوبي ستوك

تتولى جامعة ماريلاند قيادة مشروع يهدف إلى تطوير خلية وقود تستخدم الطاقة المشتقة من البكتيريا البحرية لتشغيل أجهزة استشعار المحيطات.

يمكن لجهاز الطاقة المحيطية المستمر (PODPower) إنتاج 10 واط بشكل مستمر لمدة تزيد عن عام لتشغيل أجهزة استشعار المحيطات مثل تلك المستخدمة لمراقبة كيمياء المياه أو حركة الحيتان والدلافين.

وسوف يتم تعليق النظام في الماء حيث يمكنه جمع وتركيز الميكروبات البحرية وقطع من المواد العضوية في غرفة تخمير خاصة. وسوف تقوم البكتيريا الموجودة في الغرفة بهضم المواد مسبقًا، مما ينتج نوعًا أكثر كفاءة من "الطعام" لنوع ثانٍ من البكتيريا التي تستعمر أقطاب خلية الوقود وتطلق الإلكترونات للاستخدام المباشر.

ويعتمد التصميم على العديد من الابتكارات بما في ذلك شبكة تجميع مستوحاة من جوانب فريدة من خياشيم الأسماك، ومثقاب حلزوني يغذي المادة العضوية في حجرة التخمير، ونظام كاثود مزدوج لدفع طاقة خلية الوقود الميكروبية إلى مستويات أعلى من الأنظمة السابقة.

وتقول قائدة المشروع البروفيسور ستيفاني لانسينج إن النظام المستوحى من الكائنات الحية لديه القدرة على إحداث تغيير جذري في توفير الطاقة الكهربائية المباشرة لتحسين قدرات الاستشعار مع حماية البيئة.

وستستمر المرحلة الأولى من المشروع حتى صيف عام 2026، وسيشارك فيها متعاونون من ثماني مؤسسات وشركات أخرى: باتيل، وجامعة جورج واشنطن، وجامعة هارفارد، ومعهد التكنولوجيا البحرية والبيئية في جامعة ماريلاند، مقاطعة بالتيمور، وجامعة جيمس ماديسون، وجامعة جونز هوبكنز، وجامعة ديلاوير، وشركة يوكوجاوا الأمريكية.

وبالإضافة إلى مبلغ 7.8 مليون دولار الممنوح لتطوير المرحلة الأولى ونشرها، من الممكن الحصول على منحة إضافية قدرها 3.4 مليون دولار لدعم المرحلة الثانية، والتي ستشمل النشر في إعدادات متعددة وتوليد 100 واط من الطاقة.