Исследователи из Мичиганского технологического университета в рамках программы DARPA BLUE (BioLogical Undersea Energy) разрабатывают подводные микробные топливные элементы, которые используют органические вещества из морской воды для питания датчиков. Об этом сообщило Interesting Engineering, проект нацелен на создание автономных источников энергии для долговременных подводных сенсоров.
Большинство подводных устройств сегодня работает от батарей, которые сложно и дорого поднимать на поверхность для замены. В новых микробных топливных элементах бактерии перерабатывают органические вещества, уже присутствующие в воде, и в процессе жизнедеятельности выделяют электроны. Система улавливает эти электроны и превращает их в электрический ток. Отдельный запас топлива не требуется — всё необходимое содержится в окружающей среде.
Однако в океане органических веществ значительно меньше, чем в сточных водах, где подобные технологии применяются чаще. Дополнительным препятствием становится высокая концентрация кислорода, которая мешает работе бактерий.
Для решения этих проблем учёные используют гранулированный активированный уголь внутри трубчатых ячеек. Он концентрирует органику, обеспечивает бактериям поверхность для формирования биоплёнок и повышает выработку электричества даже в кислородной среде.
Прототипы уже опробованы в реальных условиях. В Чесапикском заливе система функционировала под водой примерно 30 дней и продолжала генерировать ток. В Галвестонском заливе испытали модульную версию: три из четырёх блоков успешно вырабатывали энергию. Разработчики отмечают, что в будущем технология сможет обеспечивать питанием подводные датчики, системы экологического мониторинга и сети акустических сенсоров.
Следующий этап — более масштабные испытания с десятью микробными топливными элементами в Чесапикском заливе (части Атлантического океана, вдающейся в материк между штатами Виргиния и Мэриленд). Учёные проверят, насколько система пригодна для длительной автономной работы — до года.
Борьба с бактериями и поиск новых способов их контроля — одна из актуальных задач современной науки. Интернет-газета «ЖУК» сообщала, что шведские исследователи разработали антибактериальное покрытие, которое физически прокалывает и уничтожает бактерии, не давая им образовать биоплёнку. В основе технологии — металлоорганические каркасы (MOF), материал — нобелевский лауреат 2025 года.