Paano Gumawa ng Microbial Fuel Cell (MFC) Gamit ang Putik: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang MudWatt microbial fuel cell (masiglang tinawag na "Dirt Battery") ay isang aparato na gumagamit ng bakterya upang gawing elektrisidad ang organikong bagay na matatagpuan sa putik. Magagalak ka ng Instructable na ito sa pamamagitan ng paggawa ng iyong sariling microbial fuel cell gamit ang anumang MudWatt Science Kit

Upang makagawa ng isang MudWatt, kakailanganin mo ang:

• MudWatt Classic, MudWatt Science Fair Pack, o MudWatt Classroom Pack
• Putik
• Anumang lalagyan (kung gumagamit ka ng ibang daluyan)

Paano Gumagana ang MudWatt: Ang MudWatt ay isang masaya at pang-edukasyon na kit sa agham na gumagamit ng mga mikro-organismo na natural na matatagpuan sa lupa upang makabuo ng elektrisidad. Bagaman hindi nakikita ng mata, ang mga microbes na ito, na may mga katawan na ikasampu ang kapal ng isang buhok ng tao, ay nabubuhay sa halos lahat ng lupa at latak sa planeta. Kabilang sa mga magkakaibang komunidad ng mga microbes ay ang mga partikular na species na may natatanging kakayahang maglabas ng mga electron sa labas ng kanilang mga katawan bilang bahagi ng kanilang proseso ng paghinga.

Ang MudWatt ay gumagamit ng kamangha-manghang kakayahan sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga microbes na nakabatay sa putik na may dalawang kondaktibo na mga grapikong disc, na tinatawag na anode at cathode. Ang anode ay inilalagay sa loob ng putik kung saan maaaring lumaki ang mga electrogenic microbes, habang ang cathode ay inilalagay sa tuktok na inilalantad ito sa oxygen sa hangin (tingnan ang diagram ng MudWatt sa ibaba).

Hakbang 1: Paggawa ng Putik

Magsuot ng guwantes at hanapin ang 3-4 dakot na lupa o swamp goo - mas mabango ang mas mabango! Siguraduhin na ang iyong lupa ay puspos ngunit hindi sopy sa pamamagitan ng pagdaragdag o pagbuhos ng tubig. Opsyonal: Magdagdag ng labis na nutrisyon sa iyong lupa, tulad ng packaging ng MudWatt, mga produktong ginutay-gutay na papel, o pagkain mula sa iyong ref.

Mga pangunahing tala: Iwasang gumamit ng mga lupa na may maliit na puting bola (perlite) na nagpapalabas ng lupa. Ang bakterya na nagpapagana sa MudWatt ay mga anaerobes na nangangailangan ng isang kapaligiran na walang oxygen upang makabuo ng malusog na mga komunidad.

Hakbang 2: Paggawa ng Mga Elektroda

Bend ang parehong mga wire 90 ° kung saan nagtatapos ang plastic sheath. Ituwid ang hubad na dulo ng kawad. Ang berdeng kawad ay gagamitin upang gawin ang anode, at ang orange wire ay gagamitin upang gawin ang katod. Ipasok ang hubad na dulo ng anode (berde) na kawad sa gilid ng manipis na nadama na disc habang suot ang ibinigay na guwantes. Subukang panatilihin ang kawad mula sa paglabas ng naramdaman. Ulitin ang hakbang na ito gamit ang cathode (orange) wire at ang makapal na nadama na disc.

Hakbang 3: Pagtitipon

Mag-impake ng pantay na layer ng putik sa ilalim ng iyong lalagyan, hindi bababa sa 1cm ang lalim. Ilagay ang anode (berde) na iyong itinayo sa Hakbang 3 sa tuktok ng putik, diniinan ito pababa upang pigain ang mga bula ng hangin. Punan ang iyong lalagyan ng mas maraming putik, hindi bababa sa 5cm ang lalim, pagpindot nang pababa upang pigain ang mga bula ng hangin. Pahintulutan ang iyong putik sa loob ng ilang minuto at alisan ng tubig ang anumang labis na likido. Panghuli, ilagay ang katod (kahel) nang malumanay sa tuktok ng putik. Huwag takpan ng putik ang katod.

Hakbang 4: Lidding (para sa MudWatt Kit na Dumarating Sa Mga Sasakyan)

Kung ang iyong kit ay kasama ng MudWatt Vessel:

Alisin ang iyong mga guwantes at ilakip ang Board ng Hacker sa indentation sa talukap ng mata. Ipasa ang mga wire ng elektrod sa takip. Nakaharap sa semicircular indentation, ang katod (kahel) ay dapat na nasa kaliwa at ang anode (berde) sa kanan. Ngayon pindutin ang takip pababa sa garapon upang mai-snap ito sa lugar.

Hakbang 5: Pagsasara ng Circuit

1. Bend at ikonekta ang cathode wire (orange) sa ‘+’ at anode wire (berde) sa ‘-’ sa Hacker Board.

2. Ikonekta ang mahabang dulo ng asul (10μF) na capacitor upang i-pin ang 1 at ang maikling dulo nito upang i-pin 2. Maaaring kailanganin mong yumuko ang mga wire upang magkasya silang mabilis.

3. Ikonekta ang mahabang dulo ng LED sa pin 5 at ang maikling dulo nito sa pin 6.

Ayan yun! Dapat mong simulang makita ang LED blink pagkatapos ng ilang araw, sa sandaling ang iyong MudWatt ay nakabuo ng isang malusog na komunidad ng mga microbes!

Ano ang ginagawa ng mga sangkap na ito?

Board ng Hacker: Kinukuha ng Hacker Board ang mababang boltahe at mababang kasalukuyang nagmumula sa MudWatt at nag-convert sa maikling pagsabog ng mas mataas na boltahe at mas mataas na kasalukuyang.

Capacitor: Ang Capacitor ay isang maliit na sangkap ng pag-iimbak ng enerhiya. Nagagawa nitong buuin ang enerhiya habang nagmula ang lakas mula sa MudWatt, at pagkatapos ay i-debit ang enerhiya na iyon sa isang mabilis na pagsabog upang kumurap ang LED.

LED: Ang Light Emitting Diode (LED) ay kumukuha ng mga electron na pinalabas ng capacitor at binabago ang enerhiya ng mga electron na iyon sa light energy.

Hakbang 6: Pagsukat sa Mga Mikrobyo at Paglabas ng Lakas

I-download ang MudWatt Explorer App sa App Store o Google Play. Gagamitin mo ito upang sukatin, i-record, at pag-aralan ang iyong data ng MudWatt sa ilang mga susunod na hakbang!

Hakbang 1: Handa, Maghangad … Sukatin!

Kapag kumurap ang blinker ng iyong MudWatt, buksan ang MudWatt Explorer App at piliin ang Sukatin mula sa pangunahing menu. I-line up ang blinker sa target sa iyong screen at awtomatikong susukat ng App ang iyong lakas at ang iyong populasyon ng mga electric bacteria!

Hakbang 2: Itala at Suriin ang Maramihang Mga Sukat

Mag-record ng maraming mga sukat sa pamamagitan ng paggamit ng pindutan ng Record sa screen ng Pagsukat, at pumunta sa seksyong Pag-aralan ang app upang makita kung paano gumana ang iyong MudWatt sa paglipas ng panahon!

Hakbang 3: Tuklasin ang isang Nakatagong Mundo

Gamitin ang iyong mga pagbabasa ng kuryente upang i-unlock ang mga kabanata ng isang nakakatawa at pang-edukasyon na komiks na sumusunod kay Shewy, ang Electric Microbe. Tuklasin ang mahika ng mga microbes habang ginalugad ni Shewy ang kumplikado at maputik na mundo.

Hakbang 7: Isang Tala sa Pagsara at Mga mapagkukunan ng DIY

Maraming salamat sa lahat na nagkomento sa aming post! Nang unang inimbitahan kami ng mga Instructable na mag-post tungkol sa MudWatt, hindi kami sigurado kung ito ay tamang akma, dahil ito ay talagang isang produkto, at nag-aalala kami na ang aming Instructable ay magtatapos na parang isang infomercial. Ngunit nagpasya kaming gawin ito dahil ang MudWatt ay dinisenyo upang maging isang kit ng DIY MFC, kung tutuusin. Habang siyempre nasasabik kami kapag ang mga tao ay bibili ng aming mga produkto, labis din kaming nasasabik kapag pinasigla namin ang mga tao na ituloy ang kanilang sariling nilikha at eksperimento. Maraming tao ang humiling ng higit pang impormasyon para sa paglikha ng kanilang sariling MFC gamit ang mga off-the-shelf na bahagi. Ganap na posible itong gawin, at nagbigay kami ng mga mapagkukunan para sa ibaba. Gayunpaman, nalaman namin na ang paggawa ng totoong MFC na may mga bahagi na wala sa istante ay higit na mas mahal kaysa sa pagbili ng aming mga bahagi. Tunay na nagsimula ang MudWatt gamit ang mga bahagi ng off-the-shelf, ngunit pinababa namin ang presyo sa pamamagitan ng pag-order ng mga materyales sa napakalaking dami at pinoproseso namin ito mismo.

Nakita namin ang maraming mga post tungkol sa DIY MFCs sa nakaraan, ngunit nalaman namin na ang mga proyektong ito ay kasama ang paggamit ng mga metal meshes, metal brushes, tanso wire at iba pang mga materyales na pumapasok sa malupit na mga kapaligiran sa lupa. Ang paggamit ng mga kinakaing unos na materyales ay nangangahulugang gumagawa ka ng isang baterya ng kaagnasan sa halip na isang MFC. Ang kaagnasan na iyon ay madalas na nangyayari sa kantong sa pagitan ng materyal na elektrod at ng kawad. Ang junction na ito ay maaaring selyohan ng epoxy, ngunit ito ay napakahirap gawin sa pagsasanay, lalo na kung gumagamit ka ng mataas na lugar na lugar o mga porous electrode, na kakailanganin mo kung nais mong makabuo ng anumang makabuluhang lakas. Ang nakakatawang bagay ay ang kaagnasan na ito ay talagang makakapagdulot ng ilang makabuluhang lakas, na maaaring napakadaling magkamaling magmula sa aktibidad ng microbial.

Para sa paggawa ng iyong sariling DIY MFC, narito ang ilang mga lugar na maaari kang makahanap ng mga materyales na hindi kinakaing unti-unti:

Carbon electrodes:

Titanium Wire:

Charge-pump chip (para sa lakas na isang LED / electronics): S-882Z24-M5T1G

Hinihikayat ka naming gamitin ang MudWatt bilang isang paglulunsad para sa iyong sariling pagsasaliksik, at magiging masaya kami kung makakalikha ka ng isang tunay na MFC na gumagamit ng mga off-the-shelf na materyales sa mas murang presyo. Maligayang eksperimento!