Solární energie by mohla být jednoho dne uložena v zemi pod našimi nohami, pokud by nový projekt půdních baterií uspěl. Návrh, který využívá živé mikroorganismy k přenosu energie, je jedním z desítek brilantních nápadů, které právě získaly velkou podporu od britské vlády. Výzkumníci z univerzity v Cardiffu využívají, stejně jako u písku a vodních baterií, hojnost přírodních zdrojů, aby pomohli vyřešit problém skladování obnovitelné energie.
UK Research and Innovation investuje 15 milionů liber (16,9 milionu EUR) do vznikající technologie spolu s 67 dalšími projekty, které jsou ‘vysoce rizikové’, ale mají ‘potenciálně transformační dopad’. Možný rozsah tohoto dopadu je podle vedoucího výzkumníka Dr. Michaela Harbottla velmi vzrušující. Nápad mu dostal při čtení o betonové baterii, která používala chemický proces, a to ho přimělo se zamyslet, jestli má biochemický proces co nabídnout.
Jak může půda ukládat solární energii?
Harbottlův výzkum je zatím abstraktní. Ale není první, kdo si tímto způsobem uvědomil potenciál půdy. Podle něho existuje spousta příkladů, kdy lidé vložili půdu do nádoby a spolu s ní pár elektrod a spojili je.
Přidání solární energie do směsi je složitější proces. Plán je poslat elektřinu ze solárních panelů do zakopaných elektrod, čímž se stimulují určité bakterie v půdě. Harbottle vysvětluje, že pokud dáme energii mikroorganismům k dispozici, budou ji nějakým způsobem využívat k přežití. Je to trochu jako fotosyntéza, kdy rostliny přijmou CO2 a promění jej ve svých buňkách. V tomto případě se ale vše děje pod zemí. Energie je použita ke snížení oxidu uhličitého a vytvoření složitější molekuly zvané acetát, který působí jako chemický sklad energie. V případě nutnosti se zapíná další obvod (známý jako mikrobiální palivový článek), který aktivuje jiný soubor bakterií, které rozkládají acetát. Během tohoto procesu se uvolňují elektrony, které proudí po obvodu a dodávají elektřinu dle potřeby.
Půda by mohla nabídnout podzemní alternativu lithia
Půda je neuvěřitelně rozmanitá – jedna čajová lžička obsahuje více než 10 000 druhů mikrobů. Výzkumníci chtějí vytvořit pro organismy optimální podmínky a využít je k práci. Harbottle vysvětluje, že jednou z výhod této myšlenky je, že nevyžaduje omezené zdroje nebo nebezpečné chemikálie, jako je lithium, které se používá v jiných technologiích baterií. Vytváří organické molekuly, které jsou často přítomny v půdě, a které jsou přirozeně produkovány mikroorganismy v menších množstvích.
Acetát není škodlivý, ale Harbottle uznává, že by mohlo příliš mnoho chemikálií poškodit jiné formy života v tomto bohatém ekosystému. Ačkoli výzkumníci zaměřují svou pozornost na vlhčí půdu, která je hlouběji, dopad ještě musí být prozkoumán.
Na rozdíl od některých dlouhodobých energetických systémů tento prototyp bude pracovat denně a ukládat sluneční energii pro použití v noci.
Na co by se mohly použít půdní baterie?
V dlouhodobém horizontu by tyto baterie mohly být umístěny do země pod solární panely. Podle Harbottla by se půdní baterie mohly využít také pro napájení snímačů, systémů osvětlení, komunikace pro domy mimo síť nebo silniční infrastrukturu.
