Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT kehittää biopolttokennoa

24.10.2006


Pieni, edullinen ja kertakäyttöinen virtalähde myös kuluttajasovelluksiin

Entsyymien avulla toimiva virtalähde soveltuu sähkönlähteeksi lääketieteen ja elintarvikeketjun etätunnistimiin, jotka yleistyvät vauhdilla. Esimerkkeinä voidaan mainita muistipiirin ja mittaelektrodin sisältävä laastari ja elintarvikkeiden laatua seuraava anturi. VTT kehittää biopolttokennoja, joissa entsyymit muuntavat bioperäisen polttoaineen, mm. sokerien ja alkoholien energian sähköksi. VTT:n kehittämiä biopolttokennoja voidaan toteuttaa painotekniikalla.

VTT kehittää entsymaattista virtalähdettä, joka muuntaa orgaanisen lähtöaineen kemiallisen energian sähköenergiaksi entsyymien avulla. Entsyymit toimivat katalyytteinä ja mahdollistavat muun muassa sokerien ja alkoholien käytön polttoaineina. VTT:llä kehitteillä oleva biopolttokenno perustuu homeista saatavan lakkaasientsyymin käyttöön katodilla. VTT on hakenut patenttisuojaa ratkaisulle, joka on antanut virtaa 0,7 voltin jännitteellä virrantiheydellä 20 mikroampeeria neliösenttimetriä kohden. Lakkaasi soveltuu myös painotekniikkaan, koska se ei menetä paperille painettuna sähköntuottokykyään.

Entsymaattiset virtalähteet painotekniikalla toteutettuina ovat pieniä, edullisia ja kertakäyttöisiä. Niille on näköpiirissä sovelluksia logistiikkaketjun antureissa, elintarvikkeiden lämpötila-antureissa ja iholle liimattavissa lääketieteellisissä antureissa sekä painetuissa näytöissä. Laajemmin sovelluksia nähtäneen 2010-luvulla.

Entsyymien korvatessa perinteiset jalometallikatalyytit kennot toimivat hyvällä hyötysuhteella normaalipaineessa ja 4 - 60 lämpöasteessa. Paperille painettuina massatuotteina niiden hinta on mahdollista pudottaa hyvinkin alhaiseksi. Biohajoavat raaka- ja polttoaineet puolestaan mahdollistavat kertakäyttöisyyden.

Biopolttokennojen kehitys kuuluu Painettavat miniatyyrivirtalähteet -projektiin, jonka tutkimusosapuolia ovat TKK koordinaattorina sekä VTT ja Åbo Akademi. Projektin loppuvaiheessa keskitytään painotekniikkaan perustuvan sarjatuotantomenetelmän kehittämiseen. VTT:n tutkimukset jatkuvat myös EU-hankkeessa, jossa tutkitaan biopolttokennojen käyttöä bioantureiden virtalähteenä.


Kuva 1
Erikoistutkijat Anu Koivula, Maria Smolander ja Harry Boer VTT:stä arvioivat, että biopolttokenno tulee ajan mittaan myös kuluttajasovelluksiin.

Kuva 2
Kuva 3
Painettu entsymaattinen virranlähde.

 

 

Lisätietoja

Anu Koivula
Erikoistutkija
020 722 5110


Maria Smolander
Erikoistutkija
020 722 5836