캘리포니아 대학교, 버클리 및 로렌스 버클리 국립 실험실의 연구팀은 포도당을 전기로 전환하는 새로운 생물학적 연료 전지를 개발했습니다. 연료 전지는 유전자 조작 된 효모 균주를 사용하여 많은 식물과 과일에서 발견되는 설탕 인 포도당에서 전기를 생산합니다.
새로운 연료 전지는 의료 임플란트, 센서 및 소규모 전자 제품을 포함한 다양한 장치에 전력을 공급하는 데 잠재적으로 사용될 수 있습니다. 또한 배출량을 생성하지 않기 때문에 재생 에너지 원으로도 사용될 수 있습니다.
연구원들은 연료 전지가 아직 개발 초기 단계에 있다고 말하지만 결국 다양한 응용 분야에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있기를 희망합니다.
연료 전지의 작동 방식
연료 전지는 양극과 음극의 두 챔버로 구성됩니다. 양극은 탄소 기반 물질로 만들어지며 캐소드는 백금과 같은 금속으로 만들어집니다. 포도당은 양극 챔버에 도입되어 효모 세포에 의해 전자, 양성자 및 이산화탄소로 분해됩니다. 그런 다음 전자는 외부 회로를 통해 음극으로 옮겨져 산소와 반응하여 물을 생산하고 전기를 생성합니다.
연구원들은 연료 전지가 포도당을 전기로 전환하는 데 매우 효율적이라고 말합니다. 그들은 리터당 1.6 와트의 전력 밀도를 달성 할 수 있었으며, 이는 작은 태양 전지의 전력 밀도와 비슷합니다.
도전과 미래 방향
연구원들은 연료 전지가 상용화되기 전에 극복해야 할 많은 도전이 여전히 있다고 말합니다. 한 가지 과제는 연료 전지에 사용 된 재료의 비용입니다. 또 다른 과제는 연료 전지에 일정한 포도당 공급이 필요하다는 사실입니다.
연구원들은 이러한 과제를 해결하기위한 방법을 연구하고 있습니다. 또한 연료 전지를 사용하여 의료 임플란트 및 센서와 같은 다른 장치에 전원을 공급하는 방법을 모색하고 있습니다.
잠재적 응용 분야
연구원들은 연료 전지에 광범위한 잠재적 응용이 있다고 말합니다. 다음을 포함하여 다양한 장치에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.
* 맥박 조정기 및 인슐린 펌프와 같은 의료 임플란트
* 환경 모니터링 및 보안 시스템에 사용되는 센서
* 스마트 폰 및 랩톱과 같은 소형 전자 장치
* 재생 가능한 에너지 원
연구원들은 연료 전지가 다양한 응용 분야에서 전통적인 배터리를 대체하는 데 사용될 수 있기를 희망한다고 말합니다.
