Технология, описывающая новый топливный элемент – «биологическую электростанцию», способную производить электричество таким образом, была представлена на 240th National Meeting of the American Chemical Society (ACS). Ученые надеются заменить биологическими топливными элементами традиционные аккумуляторы во многих устройствах потребительской электроники.

Основным элементом биологических топливных ячеек являются митохондрии. Они трансформируют калории, содержащиеся в пище, в химическую энергию, необходимую для поддержания жизни. В человеческом организме митохондрии отвечают также за синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), которая отвечает за сохранение энергии. Каждый день митохондрии производят и перерабатывают некоторое количество АТФ, определяемое весом данного человека. Энергетическим источником этой системы являются сахар и жиры, подобную систему и предлагается использовать для подзарядки мобильных телефонов или лэптопов.

Вообще, идея биотопливных энергетических ячеек далеко не нова. Ученые уже предлагали прототипы топливных элементов на энзимах и бактериях. Подобные биотопливные ячейки производят электричество из химической энергии «топлива», находящегося внутри ячейки, и кислорода в воздухе или жидкого кислорода. Во многом такие ячейки похожи на обычные батареи. А главным их отличием является то, что они не требуют подзарядки. Производить электроэнергию они будут до тех пор, пока не закончится «топливо» или кислород. В качестве топлива можно использовать водород, природный газ, спирт или другие вещества.

Топливные ячейки на митохондриях успешно прошли тестирование в лабораториях. Ячейки состоят из тонкого слоя митохондрий, расположенного между двумя электродами, один из которых является газопроницаемым. А в качестве «топлива» используется сахарный сироп или органические масла, которые имеются на каждой кухне.

Другая область применения топливных ячеек на митохондриях – беспроводные датчики для мониторинга температуры, датчики движений, обнаружение взрывчатых веществ и др.

Другая инновация, которая может найти применение при производстве мобильных устройств – биопластики. Компания NEC сообщила о создании нового биопластика, который на 70% выполнен из целлюлозы, являющейся основным компонентом стеблей растений и карданола – основной составляющей скорлупы ореха кешью.

Целлюлоза является основным ингредиентом биопластика. Она в больших количествах производится растениями и модифицируется под влиянием карданола – маслоподобного вещества, получаемого из скорлупы орехов кешью.

В данный момент специалисты NEC продолжают исследования с целью запуска технологии в массовое производство и создания биопластиков, максимально подходящих для производства широкого спектра устройств потребительской электроники.