Pila de combustible microbiana con lado de pez Betta

Cruce, baterías de papa: ¡las celdas de combustible microbianas de bricolaje están aquí para quedarse! Una celda de combustible microbiana (MFC) es un dispositivo que usa bacterias en un ambiente anaeróbico (pobre en oxígeno) para convertir la energía química en electricidad. [drdan152] publicó pasos sobre cómo hacer MFC a base de tierra con un toque elegante: también es una pecera para peces betta.

[drdan152] suelo usado de los humedales, llamado "levadura". Este suelo nutritivo proporcionó abundantes bacterias, especialmente Geobacterias especies conocidas por su capacidad disruptiva para transportar electrones fuera de sus células a través de nanocables bacterianos. La membrana de intercambio de protones (PEM) constaba de sal, agua y agar. Después de algunas carreras iniciales, [drdan152] determinó que una hoja plana de carbón era el mejor ánodo, mientras que el alambre de cobre rojo servía como cátodo. Ensamblar el MFC fue tan simple como rodear el ánodo con una capa gruesa de levadura en cada lado, agregar el PEM en la parte superior, seguido de agua. El cátodo se encontraba a medio camino fuera del agua.

Después de unos días, el voltaje aumentó en proporción a la cantidad de bacterias que crecían en el ánodo. El pez Betta puede vivir felizmente en este hábitat durante un corto período de tiempo (debe comerse, por supuesto), y las bacterias ciertamente no molestarán: las heces del pez proporcionan alimento adicional. Como beneficio adicional, el agua se mantiene limpia. Sin embargo, como en cualquier acuario, el agua tendrá que cambiarse periódicamente, ya que un subproducto de dióxido de carbono se acumula a partir de la respiración de los peces y del MFC (niveles altos de dióxido de carbono = peces betta muertos).

El MFC genera 725 mV. [drdan152] no está satisfecho con ese número e intenta cargar los circuitos de la bomba para generar incluso 3V. Esperamos ver los resultados. También nos preguntamos si una pequeña planta acuática podría ayudar a que sea un entorno más autosuficiente para los peces. Entretanto, [drdan152] anima a otros a probar versiones a mayor escala de este MFC. Tal vez los robots carnívoros impulsados ​​por MFC se dupliquen como acuarios móviles en nuestro futuro cercano.

  • Telek dice:

    Eso es realmente genial. ¿Alguna idea sobre la cantidad de flujo que realmente podemos esperar de allí?

    El intercambio de CO2 debe ser bueno sin cambios de agua debido a la superficie y al intercambio con la atmósfera. Sin embargo, sospecho que la calidad del agua disminuirá rápidamente con este arreglo.

  • Perder dice:

    ... que podría ser una interesante fuente de energía renovable a escala personal. Quiero decir, deberías hacer un pantano personal a pequeña escala, pero no veo la desventaja allí.

  • atomsoft dice:

    Mojosa! Quiero demostrar esto tan mal. ¡Gracias TENÍA! (no sarcasmo)

  • sparkygsx dice:

    El 300-600mV es, presumiblemente, el voltaje de circuito abierto; Me pregunto cuánta actualidad se podría extraer realmente de esta compilación.

    Debo decir que soy un poco escéptico; con algunos iones en el agua (principalmente del suelo), la pantalla de malla y el electrodo de cobre solo podrían formar un par de electrodos galvánicos. Esto podría evitarse utilizando 2 electrodos idénticos o mediante electrodos no metálicos, como el grafito. Además, esta hipótesis podría rechazarse sumergiendo los dos electrodos en agua salada sin ningún contacto con el suelo.

    Tampoco entiendo muy bien por qué los electrones pasarían a través de su circuito, en lugar de simplemente recombinarse directamente con los iones H +, porque ambos están en el mismo lado de la membrana de intercambio de protones. ¿Exactamente qué "persuade" a los electrones a pasar por su circuito y a los protones a cruzar la membrana en su lugar? Su explicación sugiere que los electrones quedan atrapados solo si las bacterias realmente están tocando el bucle; esto sugeriría una eficiencia de captura extremadamente baja.

    Finalmente, dice que las bacterias se comen las heces de los peces; ¿Cómo terminará exactamente esta caca de pescado en la mitad inferior del recipiente si la membrana bloquea el camino?

    • kpharck dice:

      Apoyo sus preguntas y agrego que el cobre es conocido por sus propiedades antisépticas. Me pregunto cuántas bacterias sobrevivieron a la presencia de iones Cu ++ ...

      • imayoda dice:

        Cu envenenará a los peces hasta la muerte ... entre otras cosas, una buena alternativa de "batería terrestre"

    • AK4XX dice:

      "Soy un poco escéptico"

      La-Tecnologia realmente necesita más comentarios de este tipo, especialmente cuando se trata de publicaciones "científicas". Sí, todos podemos estar de acuerdo en que construir cualquier cosa es bueno, pero cuando alguien inserta electrodos en agua sucia y mide 0 voltios, no es una celda de combustible microbiana, es una batería de agua sucia en el mejor de los casos, hasta que se demuestre lo contrario.

      Occams Razor es el mejor amigo de un pirata informático: cuando algo funciona, busque primero la razón más probable y, si algo sale mal, generalmente no es la maldición de la abuela del vecino extraño, sino el hecho de que puede haber olvidado insertarlo.

      Sin mencionar el contenido editorial que en realidad afirma cosas "XY destruye otras partes similares a XY", sin una comparación que respalde esa afirmación; Me * encanta * la-tecnologia, pero son esos artículos los que le dan un chisme desagradable / giro comercial que estoy seguro de que los editores querrán evitar.

    • Leithoa dice:

      300-600 es en realidad el circuito abierto. La densidad de corriente es de aproximadamente 40 mAm ^ -2 m de contacto del electrodo de sedimento (doi: 10.1038 / nature08790).
      Si bien parte de ese potencial son ciertamente interacciones galvánicas simples, si operara la misma celda sin microbios, vería un perfil de autoalimentación diferente. También recibiría diferentes respuestas de "recarga", porque en el caso abiótico el potencial propio está limitado por la difusión de oxígeno a través del sedimento.

      Los propios microbios persuaden a los electrones para que fluyan. Es la misma razón por la que una batería de litio necesita 10 años para descargarse, pero si la coloca en una linterna de alta potencia, "muere" en 45 minutos.
      Los microbios establecen zonas anóxicas con bastante rapidez y, para sobrevivir, reciben energía del fluido poroso y posiblemente de sus vecinos.
      Los electrones son capturados principalmente por los electrodos. El potencial existe a través del sedimento, pero como indicó, es más efectivo en los electrodos. Al igual que con cualquier pila de combustible o batería, una mayor superficie proporciona densidades de corriente más altas.

      No sé por qué tiene una capa de agar allí, excepto tal vez para evitar que el pez altere los electrodos. Las propias bacterias crean condiciones ácidas ya que reducen / oxigenan cualquier metal en el sedimento. El agar no es iónico en absoluto selectivo, solo sirve para ralentizar la difusión. Eventualmente se saturará con agua y se romperá. Después de todo, son solo algas.

  • tekkieneet dice:

    Se sabe que este tipo de peces saltan del agua, por lo que esta disposición plantea problemas. No creo que tener cobre (electrodo) en el agua sea bueno para los peces y las bacterias.

    • Louis Charles Bruckner dice:

      Tienes toda la razón sobre ambos,
      El cobre es un veneno y se usa para matar algas y otros parásitos.
      En pequeñas cantidades menos de 1 ppm.

    • Leithoa dice:

      Siempre que solo use cobre como cátodo, debe estar razonablemente protegido contra la corrosión.

  • David dice:

    ¿Alguien más pensó en algo completamente diferente cuando escuchó MFC?

    • Tomás dice:

      Microsoft Foundation Class?

    • dingus dice:

      lmao, mentes sucias

  • vonskippy dice:

    Eso no es una "pecera", es una jaula diminuta para una criatura viviente. Todo el "betta puede vivir en una taza diminuta" es un mito creado por los grandes almacenes que quieren venderlos a gente estúpida. 1 galón (3,75 litros) es el mínimo absoluto, y 2-5 galones resultarán en un pez mucho más feliz y saludable.

    • Gregkennedy dice:

      +1. Agregar el pez es una buena operación fotográfica, pero no casera.

    • Robar dice:

      +100 (por razones similares, casi todas las jaulas de pájaros me parecen bárbaras)

      • draeath dice:

        Teníamos un loro que quería dormir en una jaula cubierta. Cuando entraba, se subía a la cama y saltaba a la jaula cuando era hora de dormir.

        Claro, sin embargo, no pasó todo el día en él ...

    • Chris C. dice:

      Bettaj es un pez extraño. Mi señora pasó aproximadamente un año y medio criándolos y criando peces. Hay mucha información muy contradictoria sobre la mejor manera de hacer esto, por lo que ella simplemente probó cada técnica por turno.

      Mi mandíbula golpeó el suelo cuando logró constantemente los mejores resultados (~ 97% de supervivencia desde la eclosión hasta la madurez y excelente salud) en agua alcalina tan cargada de amoníaco de sus propios desechos que debería ser uniformemente letal. Y cuando eran lo suficientemente grandes como para necesitar separación, tazas diminutas. Aunque es al menos un poco más grande que el estándar que ves en las tiendas de mascotas.

      No puedo conciliar esto con lo que sé sobre la conservación de peces en general, ni ignorar lo que he visto. Pero me veo obligado a admitir que, fisiológicamente, parecen poder vivir en tazas diminutas; e incluso prospera allí.

      Psicológicamente aunque hay otra historia. Son un pez inteligente. Pueden ser aburridos, tensos y deprimentes. Especialmente si es hombre, y ve constantemente a sus rivales. Necesitan estimulación mental. Agregamos plantas, algas, comida viva, caracoles juntos, hasta juguetes pequeños. Interactuó con ellos con regularidad. Reorganizó las cosas semanalmente, tanto dentro como fuera de sus contenedores. Los patearon porque sus contenedores están rodeados de pequeños guerreros de plástico, estatuillas que bailan al sol y otras cosas igualmente estúpidas.

      Y a medida que crecieron hasta la edad adulta, darles un ambiente bastante estimulante eventualmente impuso un tamaño mínimo en sus contenedores, incluso si la calidad del agua aparentemente no lo hizo. Aunque ya no se reproduce, todavía tiene muchas remolachas. Se almacenan en contenedores de 0,5 a 5G, todos con entornos interesantes, y todos están bien.

      Si bien este rango está cerca de los tamaños recomendados, ¿por qué recomendamos que se vea diferente? No se trata solo de una cierta cantidad de agua, que diluye los desechos y estabiliza los parámetros del agua. 1G, que se ha vuelto interesante para los betta, puede ser más alto que el estéril y aburrido 5G.

      • draeath dice:

        En realidad, lo que la mayoría de la gente no se da cuenta es que esos pequeños tanques sufren MÁS.

  • BitMage dice:

    @David, tan pronto como leí MFC, grité ¡Microfusion Cell!

  • Chris C. dice:

    He escuchado muchos conceptos erróneos sobre la conservación de los peces, pero nunca escuché ese sobre cambiar el agua para eliminar la acumulación de CO2.

    E incluso si nunca guardó pescado, pero tomó refrescos o cerveza, siéntese y subir de nivel, sabes que eso es falso. El CO2 se libera del agua con facilidad, siempre tratando de alcanzar una concentración equilibrada con la atmósfera circundante. Debido a que es una fuente constante de CO2, la concentración en el agua será ligeramente superior al equilibrio, pero no aumentará indefinidamente. A menos que selle el recipiente herméticamente, pero en ese caso, el pescado se quedará sin oxígeno antes de sufrir una intoxicación por CO2. La mayoría de los peces, incluida la remolacha, pueden vivir cómodamente en concentraciones de CO2 de al menos 60 veces más que el equilibrio atmosférico. Lo sé porque inyecto CO2 intencionalmente en muchos de mis tanques para ayudar al crecimiento de las plantas.

    Las plantas que crecen vigorosamente, a su vez, ayudan a eliminar algunos de los otros contaminantes que crecen, como amoníaco, nitrito, nitrato, etc. por lo que el medio ambiente permanece más saludable entre los cambios de agua.

    • Teodora Fabio dice:

      ¡Lo siento! Tiene toda la razón acerca de la emisión de CO2.

      • Chris C. dice:

        ¡Gracias por estar abierto a correcciones!

      • draeath dice:

        Aún tienes razón en que necesitas cambiar el agua. El "ciclo" involucrado es desde la chatarra hasta el amoníaco, el nitrito y el nitrato. Tanto el amoníaco como el nitrito son tóxicos para los peces. Nitrato no tanto, pero si no cambia el agua para evitarlo, estará luchando constantemente contra las algas.

        Sin mencionar algo más que está presente o en crecimiento: los cambios parciales regulares pueden evitar que estos aumenten demasiado.

  • QWERTY dice:

    Este merece un pulgar hacia arriba por muchas razones.

    ¿Ha comprobado el autor si se puede producir electrólisis en caso de una carga fuerte, especialmente si varias celdas están conectadas en serie? Aparte del sufrimiento obvio para el pescado en un recipiente así, y el alto riesgo de saltar fuera de él, no estoy seguro de que le gusten el cloro y el hidrógeno.

    ¡Deja a los animales fuera de los experimentos, en serio!

  • Jimbob dice:

    Los peces Betta pueden respirar aire de la superficie, lo que permite a las tiendas que no saben más o no les importa venderlos en tazas pequeñas. Funcionan mejor en un tanque como otros peces tropicales.

  • Hyratel dice:

    condición de pesca: no en orden. Los bettas son 20 galones + pescado

  • BillBrasskey dice:

    Es genial.
    El Betta estará bien. Son bastante resistentes. Algunos disfrutan de más espacio que otros. Algunos temen la terrible libertad espacial y solo permanecen en un lugar durante toda su existencia de 5 años, comiendo bolitas y mierda. mucho.

    • DainBramage 1991 dice:

      Se podría decir lo mismo de las personas, pero sigue siendo cruel encerrarlas en un espacio pequeño. Si bien encuentro que los peces no son humanos, uno debería tratar de proporcionar a una criatura viviente una aproximación a su entorno familiar, que yo diría que no es un pequeño vaso de vidrio.

  • Shrad dice:

    Estoy seguro de que probaré esto pronto en un barril de 100 litros de ortiga y otro fertilizante de nitrato para plantas para posiblemente calentar mi pequeño invernadero (o al menos hacer una pequeña cama caliente para cultivar ensaladas).

    • Greenaum dice:

      No sé si ese es el mejor uso, por lo que ciertamente no se puede estropear. Es posible que sea mejor utilizar el calor natural de la podredumbre, los montones de compost suelen estar calientes al tacto y la basura puede calentarse. O mejor aún, tome algunos barriles y encienda un digestor de metano.

  • araneoidulo dice:

    Para cualquier persona interesada en la bioquímica, no puede mantener el pescado en un recipiente pequeño sin filtrar porque sus desechos producen amoníaco, que es tóxico para los peces (y la mayoría de las otras cosas). Un tanque maduro con la filtración adecuada aumentará rápidamente la población de bacterias Nitrosomonas que transformarán el amoníaco tóxico en nitrito (aún tóxico), y una población de bacterias Nitrobacter que convertirán el nitrito en nitrato (bastante inofensivo y fertilizante para las plantas).

    • DainBramage 1991 dice:

      +1

  • kakaroto dice:

    ¿Es esta una versión beta?

Alberto Gimenez
Alberto Gimenez

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