Pil, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılan elektrikli bir cihazdır. Piller, uygulamaya göre farklı tiplere ayrılır ve bunlar birkaç elektrikli ve elektronik cihazda kullanılır. Bir elektrik bataryası cıva, kurşun vb. gibi belirli kimyasalları içerir ve bir pilin kurşunu doğası gereği son derece tehlikelidir ve çevre dostu değildir. Bunların dışında kimyasal sızıntı ihtimali olduğu gibi bazı durumlarda pilin patlaması da söz konusudur. Bu sorunun üstesinden gelmek için araştırmacılar, bu kimyasalların etkisini azaltan ve insanlara büyük avantaj sağlayan çevreye verilen zararı azaltan Bio-bataryayı icat ettiler.
Bio-Pil nedir?
Bio pil, çeşitli uygulamalarda kullanılan bir elektrik enerjisi depolama cihazıdır. Bu pil, insan vücudunda kullanılan glikoz formunda bulunan organik bileşiklerin yardımıyla çalıştırılabilir.
İnsan vücudu sindirim prosedüründe, enzimler, glikoz elektronlarının yanı sıra protonları parçaladıkça serbest bırakılır. Böylelikle glikozu parçalamak için enzimler kullanarak, bu piller doğrudan glikozdan enerji alacaklardır. Daha sonra bu piller enerjiyi gelecekteki amaç için depolayacak.
Bu fikir, hem bitkilerin hem de hayvanların nasıl enerji elde ettiğiyle yaklaşık olarak aynıdır. Bu piller hala satılmadan önce kontrol ediliyor olsa da. Bu pillerin gelecekteki gelişimi için çalışan mühendislerin yanı sıra birçok araştırmacı var.
Bio-Pil
Bio-Pil Yapısı
Biyo-pil yapısı anot, katot, elektrolit ve ayırıcı gibi dört bileşen kullanılarak yapılabilir.
Bu dört bileşenin tümü birbiri üzerine kaplanmıştır, böylece birlikte istiflenirler. Diğer pillerde olduğu gibi bu pillerde de anot negatif olarak şarj edilmesinin yanı sıra katot pozitif olarak şarj edilir. Anot ve katot arasındaki temel fark, elektronların içlerinden ve dışından akışına izin verir. Biyo-pil yapısında, anot terminali pilin üst kısmına, katot terminali ise pilin altına yerleştirilir. Bu iki terminal arasına bir ayırıcı içeren elektrolit yerleştirilir.
Burada ayırıcı, anot ve katot terminallerini birbirinden ayırarak önemli bir rol oynar, bu da kısa devreyi önlemeye yol açabilir, aksi takdirde pilin tamamı zarar görür. Bu sistemde elektrik, elektronların yanı sıra protonların akışı ile üretilecektir. Bio-bataryanın ana enerji kaynağı glikoz olduğundan elektrik üretmek için bol miktarda glikoza ihtiyaç duyar. Biyo-bataryada, glikozun parçalanması insan vücudunda küçük parçalara bölünürken aynı kural ile yapılabilir.
Bio-Pil Çalışma Prensibi
Bio pilin çalışması şemanın altında gösterilmektedir. Bu sistem, elektrik üretmek için elektron akışını ve protonları kullanır. Proton hareketi, akım olarak bilinen hareketli kuvvet nedeniyle meydana gelebilir. Elektron akışı anottan katoda olabilirken, akım akışı katottan anoda olabilir. Biyo-pil çalışma operasyonu aşağıda tartışılmaktadır.
- Yukarıdaki şekilde anot tarafında glikoz, katot tarafında ise enzim kullanılır.
- Glikoz, elektron ve protonlara ayrılır
- Protonların akışı bir ayırıcı vasıtasıyla katot tarafına hareket ettirilebilir ve akış elektronları bir aracı vasıtasıyla katot tarafına hareket ettirilebilir.
- Enzimler, hem protonlar hem de anot tarafından hareket ettirilen elektronlar tarafından su üreten katot tarafında kullanılır. Burada Oksijen azaltma reaksiyonu burada kullanılıyor.
- Yukarıdaki reaksiyonlar, sistemde elektronların yanı sıra protonlar üretecektir. Son olarak elektrik enerjisi üretilecek.
Dio-Battery çalışma
Biyo-Pil Türleri
Biyo-bataryalar, Enzimatik Biyo-Batarya, Mikrobiyal Biyo-Batarya, vücut sıvısı esaslı biyo-bataryalar, selüloz esaslı biyo-bataryalar, vb. Gibi çeşitli tiplerde sınıflandırılır. Ancak Enzimatik Biyo-Batarya, Mikrobiyal Biyo-Batarya yaygın olarak kullanılan bataryalardır.
1) Enzimatik Biyo-Pil: Bu tip bataryada, bir substratın parçalanması için biyokimyasal maddeler (Enzimler) kullanılır.
2) Mikrobiyal Biyo-Pil: Bu tip bataryada, bir substratın parçalanması için Escherichia coli, elektrik bakterileri gibi mikroorganizmalar kullanılır.
Bio-pilin Avantajları
- Biyo piller, enzimlerin diğer pillere göre hızlı hareket etmesinden dolayı cihazları şarj etmede çok daha hızlıdır.
- Bio-piller harici güç kaynağı sürekli glikoz veya şeker tedariki nedeniyle.
- Biyo-piller yüksek enerji yoğunluğu ile mevcuttur ve oda sıcaklığında rahatlıkla kullanılabilir.
- Biyo piller tamamen kirletici değildir, yenilenebilir ve aynı zamanda çevre dostudur.
- Biyo piller, kimyasal piller gibi sızıntı ve patlama olmaması nedeniyle çok güvenlidir.
Bio-pilin dezavantajları
- biyo piller lityum bazlı elektrik pillerine kıyasla daha az enerji tasarrufu sağlar.
- Bu piller uzun süreli ve saklama için kullanılamaz
Bio-pil uygulamaları
Bio pil uygulamaları aşağıdakileri dahil edin.
- Biyo-piller, kalp pilleri, insülin pompaları vb. Tıbbi implantlarda kullanılır.
- Cep telefonları, sekmeler, güç bankaları vb. Elektronik cihazlar için şarj cihazı olarak kullanılabilir.
- Biyo piller, oyuncaklar için olduğu kadar tebrik kartlarında da kullanılabilir
- Biyo piller, uzaktan algılama cihazlarında savunma alanında kullanılmaktadır, casusluk cihazları yanı sıra gözetleme.
Dolayısıyla, bu tamamen Biyo-pil yapımı, çalışması, Bio pilin avantajları ve dezavantajları ve uygulamaları. Son günlerde bu pillerin üretimi ve araştırmaları çevre dostu gibi pek çok özelliğinden dolayı artmış, metal veya tehlikeli kimyasallar kullanmamışlardır. İşte size bir soru, Bio-Battery nasıl yapılır?
