Bilim dünyası 1911’den beri toprak bakterilerinin elektrik üretip üretemeyeceğini tartışıyordu. Northwestern Üniversitesi araştırmacıları, iki yıllık geliştirme sürecinde bu sorunu çözdü. Tasarlanan sistem, toprağın kendisini bir güç kaynağına dönüştürerek pil ve güneş paneli ihtiyacını ortadan kaldırıyor .
Anot ve Katot Dizilimi Enerjiyi Artırdı
Sistemin başarısı, cihazın geometrik tasarımına dayanıyor. Önceki modellerde yan yana yerleştirilen anot ve katot , yeni prototipte birbirine dik konumlandırıldı. Anot toprağın derinliklerine yatay gömülürken katot yüzeye dik uzanıyor. Bu sayede sistem nem kaybetmeden kurak dönemlerde çalışabiliyor ve taşkınlarda kademeli olarak su kaybına adapte olabiliyor.
Sensörleri 68 Kat Fazla Enerjiyle Besledi
Araştırmacılar dört farklı tasarımı dokuz ay boyunca test etti. Sistem, toprak nemini ve dokunmayı algılayan sensörlerle çalıştırıldı. Testlerde sensörlerin enerji ihtiyacının ortalama 68 katı kadar elektrik üretildi . Ayrıca prototip, benzer teknolojilere göre %120 daha uzun süre kesintisiz çalıştı .
Tarımda Pil Sorunu Çözüldü
Hassas tarım, sulama yönetiminden toprak kirliliğinin tespitine kadar sensör ağlarına dayanıyor. Ancak sensörleri beslemek büyük bir sorun oluşturuyor. Prototip, pil değişimi veya güneş paneli bakımı gerektirmeden yerel enerji üretimi sağlayarak bu sorunu çözüyor .
Mikroplardan Elde Edilen Enerji Küçük Ölçekli Uygulamalara Yeterli
Kıdemli yazar George Wells, sistemin ölçeğini şöyle özetliyor:
" Mikroplar toprağın her yerinde zaten var. Basit sistemlerle elektriği yakalayabiliyoruz. Şehirleri besleyemeyiz ama düşük güçlü uygulamalar için yeterince enerji sağlıyor. "
Teknoloji Halka Açık ve Sürdürülebilir
Araştırma ekibi, tasarımları, eğitim materyallerini ve simülasyon araçlarını kamuya açık hale getirdi . Şimdi odak, doğada tamamen çözünebilen sistemler geliştirmek. Josiah Hester, Covid-19’un elektronik tedarik zincirini kilitlemesini hatırlatarak hedefi açıkladı:
" Yerel tedarik zincirleri ve düşük maliyetli malzemelerle, her topluluk için erişilebilir cihazlar üretmek istiyoruz. "
Yeni sistem, tarım ve çevresel sensörlerin enerji sorununu çözme potansiyeliyle dikkat çekiyor. Toprak artık sadece ürün yetiştirmekle kalmıyor, aynı zamanda çiftçilere ve araştırmacılara sürdürülebilir enerji sağlıyor .