Una descripción general de la batería biológica: principio de funcionamiento, tipos y aplicaciones

Una descripción general de la batería biológica: principio de funcionamiento, tipos y aplicaciones

Una batería es un dispositivo eléctrico que se utiliza para transformar la energía química en energía eléctrica. Las baterías se clasifican en diferentes tipos según la aplicación y se utilizan en varios dispositivos eléctricos y electrónicos. Un batería eléctrica incluye ciertos productos químicos como compuestos de mercurio, plomo, etc. y el plomo de una batería es de naturaleza extremadamente peligrosa y no es amigable con el medio ambiente. Aparte de estos, existe la posibilidad de fugas de productos químicos, así como la explosión de la batería en ciertos casos. Para superar este problema, los investigadores han inventado la batería biológica que reduce el impacto de estos productos químicos y reduce el daño al medio ambiente, lo que brinda una gran ventaja a los humanos.

¿Qué es la batería biológica?

Una batería biológica es un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica que se utiliza en varias aplicaciones. Esta batería se puede alimentar con la ayuda de compuestos orgánicos que están disponibles en forma de glucosa que se utiliza en el cuerpo humano.


En el procedimiento de digestión del cuerpo humano, a medida que las enzimas descomponen, se liberan los electrones de la glucosa y también los protones. Por lo tanto, al utilizar enzimas para descomponer la glucosa, estas baterías obtendrán energía de la glucosa directamente. Entonces, estas baterías almacenarán la energía para el futuro.



Esta idea es aproximadamente idéntica a cómo obtienen energía tanto las plantas como los animales. A pesar de que estas baterías todavía se están revisando antes de venderlas. Hay muchos investigadores e ingenieros que están trabajando para el futuro desarrollo de estas baterías.

Biobatería

Biobatería

Construcción de batería biológica

La construcción de la batería biológica se puede realizar mediante el uso de cuatro componentes como ánodo, cátodo, electrolito y separador.

Todos estos cuatro componentes están recubiertos entre sí para que se apilen juntos. Al igual que en otras baterías, en estas baterías, el ánodo se carga negativamente y el cátodo se carga positivamente. La principal diferencia entre el ánodo y el cátodo permite el flujo de electrones dentro y fuera de ellos. En la construcción de batería biológica, el terminal del ánodo se coloca en la parte superior de la batería, mientras que el terminal del cátodo se coloca en la parte inferior de la batería. Entre estos dos terminales se coloca un electrolito que incluye un separador.


Aquí, el separador juega un papel clave al separar los terminales del ánodo y del cátodo entre sí, lo que puede conducir para evitar el cortocircuito, de lo contrario, se dañará toda la batería. En este sistema, la electricidad será generada por el flujo de electrones y protones. Debido a que la principal fuente de energía de Biobatería es la glucosa, requiere mucha glucosa para generar la electricidad. En la biobatería, la descomposición de la glucosa se puede realizar con la misma regla mientras se descompone en pequeños trozos en el cuerpo de los humanos.

Construcción de batería biológica

Construcción de batería biológica

Principio de funcionamiento de la batería biológica

El funcionamiento de la batería Bio se muestra debajo del diagrama. Este sistema utiliza el flujo de electrones y protones para generar electricidad. El movimiento del protón puede ocurrir debido a la fuerza de movimiento que se conoce como corriente. El flujo de electrones puede ser de ánodo a cátodo, mientras que el flujo de corriente puede ser de cátodo a ánodo. La operación de funcionamiento de la batería biológica se analiza a continuación.

  • En la figura anterior, la glucosa se usa en el lado del ánodo mientras que la enzima se usa en el lado del cátodo.
  • La glucosa se descompone en electrones y protones
  • El flujo de protones puede viajar al lado del cátodo a través de un separador y los electrones del flujo pueden viajar al lado del cátodo a través de un mediador.
  • Las enzimas se utilizan en el lado del cátodo, lo que genera agua tanto por los protones como por los electrones que viajan desde el lado del ánodo. Aquí, se utiliza aquí la reacción de reducción de oxígeno.
  • Las reacciones anteriores generarán electrones y protones en el sistema. Finalmente, se generará energía eléctrica.
Dio-batería funcionando

Dio-batería funcionando

Tipos de biobaterías

Las biobaterías se clasifican en varios tipos, como biobaterías enzimáticas, biobaterías microbianas, biobaterías de fluidos corporales, biobaterías de celulosa, etc. Pero las biobaterías enzimáticas, biobaterías microbianas son las baterías más utilizadas.

1) Biobatería enzimática: En este tipo de batería, se utilizan agentes bioquímicos (enzimas) para descomponer un sustrato.

2) Biobatería microbiana: En este tipo de batería, se utilizan microorganismos como Escherichia coli, bacterias eléctricas, para descomponer un sustrato.

Ventajas de la biobatería

  • Las biobaterías son mucho más rápidas en cargar los dispositivos debido a la rápida acción de las enzimas en comparación con otras baterías.
  • Las baterías biológicas no requieren baterías externas fuente de alimentación debido al suministro constante de glucosa o azúcar.
  • Bio-baterías disponibles por una alta densidad de energía y se pueden utilizar fácilmente a temperatura ambiente.
  • Las biobaterías son totalmente no contaminantes, renovables y también respetuosas con el medio ambiente.
  • Las biobaterías son muy seguras de usar debido a que no tienen fugas ni explosiones como las baterías químicas.

Desventajas de la biobatería

  • los baterías bio Conservan menos cantidad de energía en comparación con las baterías eléctricas de litio.
  • Estas baterías no se pueden utilizar a largo plazo ni para almacenamiento

Aplicaciones de la biobatería

los aplicaciones de Bio batería Incluya lo siguiente.

  • Las biobaterías se utilizan en implantes médicos como marcapasos, bombas de insulina, etc.
  • Se puede utilizar como cargador para dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, pestañas, bancos de energía, etc.
  • Las baterías biológicas se pueden utilizar para juguetes y tarjetas de felicitación.
  • Las bio-baterías se utilizan en el campo de la defensa en los dispositivos de teledetección, dispositivos de espionaje , así como vigilancia.

Por lo tanto, todo esto se trata de la construcción, funcionamiento, ventajas y desventajas de la batería Bio y sus aplicaciones. En los últimos días, la producción de estas baterías, así como la investigación, se ha incrementado debido a muchas características, como las ecológicas y no utilizan metales ni productos químicos peligrosos. Aquí hay una pregunta para ti, ¿cómo hacer Bio-Battery?