15.11.2009 15:32

Elektriangerjas andis inspiratsiooni uute akude loomiseks

Siim Sepp
Skype:
siim.sepp@ut.ee
Loe kommentaare (1)
Samal teemal (0)

Eelmise aasta detsembrikuus kasutasid jaapanlased akvaariumis olevaid elektriangerjaid jõulupuu tulede süütamiseks. Akvaariumi otstesse kinnitatud metallplaadid kogusid angerjate toodetud elektrit, mida kasutati lambikeste varustamiseks energiaga. Nüüd on ameerika teadlased välja töötanud aku, mis toodab elektrit sarnasel põhimõttel.

Paljud organismid kasutavad oma kehas toimuvate protsesside läbiviimiseks erinevust elektriliselt laetud aatomite ehk ioonide kontsentratsioonis. Näiteks inimese aju vajab elektrilisi impulsse kaltsiumi ioonide vabastamiseks, mis seonduvad seejärel neurotransmitteritega, mis toimetavad omakorda info edasi ülejäänud närvisüsteemile, kirjutas The Economist.

Elektriangerjas kasutab tugeva elektrivoolu tekitamiseks naatriumi ioonide kontsentratsiooni erinevust umbes 6000 spetsialiseerunud rakus. Tavaolekus on need rakud üksteisest isoleeritud. Kui angerjas oma saagi asupaiga kindlaks määrab, avanevad mitmed rakkudevahelised ühendused, mida mööda ioonid saavad liikuda. Elektrit juhtivas merevees tekitab selline laetud osakeste liikumine elektrivoolu.

David LaVan ja tema kolleegid uurisid põhjalikult elus rakkude membraane ja seal sisalduvaid valke ning hakkasid ehitama samal põhimõttel töötavaid tehislikke algelisi protorakke. Sarnaselt päris rakkudele olid tehisrakud ümbritsetud rasvamolekulidest koosneva membraaniga. Membraanist pääsevad läbi vaid need ioonid, mille jaoks on olemas valgulised kanalid. Seda süsteemi kasutades avastasid teadlased, et nad suudavad jäljendada elektriangerja elektritootmise mehhanismi.

Teadlased panid kokku kaks protorakku, nii et rakkudel oli osaliselt ühine membraan. Seejärel lisati ühte protorakku lahjemat ja teise kangemat kaaliumkloriidi lahust. Kaaliumi- ja kloriidiioonide kontsentratsioonide erinevus põhjustaks normaalolukorras ioonide liikumise kangemast lahusest lahjemasse. Ioonide liikumist protorakkude vahel takistas aga paks rakumembraan.

Teadlased lisasid protorakkude membraani valgu nimega alfa-hemolüsiin. See valk töötas selektiivse kanalina, mis lasi läbi positiivse laenguga kaaliumi ioone, kuid mitte negatiivse laenguga kloriidioone. Kui ioonid liikusid ühest rakust teise, liikusid samal ajal vastassuunas negatiivse laenguga elektronid. Elektrivoolu kasutamiseks kinnitati protorakkudele väikesed elektroodid.

Ajakirjas Advanced Materials avaldatud artikli põhjal suutsid teadlased nii tekitatud elektrivoolu hoida piisavalt kaua, et seda oleks võimalik kasutada akus. Suurema hulga protorakkude kasutamine pikendaks aku eluiga. LaVan arvab, et kahe protoraku abil saaks MP3-mängijat töös hoida umbes kümme tundi.
20.11.2009 03:10
Jost

Nüüd oleks veel vaja teada, kui suured need protorakud on. 2 AAA patareid võivad Zen Nano MP3-mängijat tööl hoida 15h. Palun linke-linke-lisamaterjali huvitatutele!

Lisa kommentaar

 

Ants Liigus, Pärnu Postimees 31.08.2010 16:30

Eesti õpilaste ökoloogiline jalajälg: tallinlased on klass omaette

Rohkelt lennureise, palju autosõite ja poodlemist – Tallinnas ja selle lähiümbruses elavate gümnaasiumiõpilaste ökoloogiline jalajälg on oluliselt suurem muude Eesti piirkondade noorte omast.

Merje Toom 25.08.2010 09:41

Ka energiatootmiseks istutatud pajuvõsa kimbutavad haigused

Euroopas, Hiinas ja Ameerikas rajatakse laialdaselt paju- ja papliistandusi. Neist saadav puit on üks alternatiiv fossiilsetele kütustele elektri ja soojuse tootmises.

04.08.2010 14:56

Teadlased kaardistavad arktilist merepõhja

Kanada ja USA teadlased suunduvad kahel jäämurdjal Põhja-Jäämerele, et uurida seni kõige halvemini tuntud ookeani põhja.

15.07.2010 13:08

General Electric tutvustas uut elektriautode laadimisjaama VIDEO

GE tutvustas teisipäeval uut elektriautode laadijat nimega WattStation.

05.07.2010 17:33

Mehhiko lahes käivitub merikilpkonna munade päästmiseks hiigeloperatsioon

Mehhiko lahe naftareostuse levikuteedel USAs Alabama ja Florida osariikides käivitub peagi ajaloo suurim merikilpkonnade munade ümberasustusaktsioon.

30.06.2010 16:47

Tuulikuplatvormid võimaldaks viia tuulepargid avamerele (2)

Tuulegeneraatorid on ilmselt üks parimaid taastuvenergia tootmise viise, kuid suuremad tuulikud teevad rohkem müra ning häirivad vaatevälja ning suuremate tuuleparkide rajamiseks läheb vaja ka rohkem maad.

22.04.2010 14:59

Kas ideaalne biokütus on leitud? (1)

Biokütuste tooraineks on süsinikdioksiid ja vesi. Siiski ei tehta neist otse kütuseid, vaid kõigepealt biomassi, mille töötlemise käigus on võimalik saada soovitud kütust.

05.03.2010 17:22

Kuhu tasub Eestis tuulikuid püstitada? (3)

Eesti võiks sada protsenti elektrit toota tuulest, ütleb Tartu Ülikooli inimgeograafia vanemteadur Ain Kull. Ta on üks Eesti tuuleatlase koostajatest ja tuulest siin maal puudust pole.

08.02.2010 16:20

Viis huvitavat alternatiivset energiaallikat (4)

Fossiilsete kütuste varude vähenedes püütakse leiutada üha uusi alternatiivseid energiaallikaid, mis keskkonda vähem kahjustaksid.

28.01.2010 12:57

Päevalille geenide kaart annab lootust puhtamale kütusele

Üle kümne miljoni dollari suurune teadusprojekt, mille eesmärgiks on kaardistada päevalille DNA järjestus, võib tulevikus aidata toota nii toitu kui kütust.

15.01.2010 10:43

Kuidas võiks keskmine eestlane igapäevaselt energiat kokku hoida?

Kui rääkida kodusest energiasäästust, siis ikkagi peamised võimalused on hoone energiatõhususe parandamine, soojuspumpade kasutamine, saunakütmise vähendamine (muidugi pesta on ka vaja) ja kõik muud aplikatsioonid, mille käigus tõstetakse vee temperatuuri (veekeetjas õige koguse vee keetmine, pesumasinas võimaluse korral madalatemperatuurilisem režiim).

08.01.2010 11:50

Jaapani teadlased tahavad süsihappegaasi metaaniks muuta (1)

Jaapani teadlased teatasid kolmapäeval plaanist hakata merepõhja maetud süsihappegaasi metaaniks muutma.

17.12.2009 23:47

Šveits mattis maha maapõuest energia tootmise kava

Šveits pani lõplikult kalevi alla plaani ammutada Baselis maapõuesügavustest energiat.

26.11.2009 13:11

Vetikatest saab valmistada paberõhukesi akusid (1)

Teadlased üle maailma püüavad välja töötada õhukesi painduvaid kergeid odavaid ja keskkonnasõbralikke akusid, mis ei sisaldaks metalli.

15.11.2009 15:32

Elektriangerjas andis inspiratsiooni uute akude loomiseks (1)

Ameerika teadlased on välja töötanud aku, mis võtab elektri tootmisel eeskuju elektriangerjast.

12.10.2009 17:09

Prantsusmaal avati maailma esimene energiat tootev büroohoone (1)

Elithis Tour on Dijonis Prantsusmaal asuv kümnekorruseline büroohoone, mis on valmistatud keskkonnasõbralikest materjalidest ning toodab rohkem energiat kui kulutab.

AFP/Scanpix 18.08.2010 14:16

Ookeanilained lahendaksid Austraalia energiamure (2)

Austraalia lõunakalda lainetest piisaks riigi energiavajaduse kolmekordseks katmiseks.

29.07.2010 10:38

Elektriautosid saab laadida ka ilma juhtmeta (3)

Üheks takistuseks elektriauto muretsemisel võib saada mure, et peale sõitu unustatakse auto aku laadima panna. Seda probleemi aitaksid lahendada juhtmeta akulaadijad.

15.07.2010 11:36

ITER vajab Euroopa Liidu eelarvest 1,4 miljardit lisaraha

EL liikmesriigid jõudsid kokkuleppele, et maailma suurim tehnoloogiaprojekt – termotuumareaktor ITER – vajab 1,4 miljardit eurot lisaraha. See peaks tulema liidu enese eelarvest, muuhulgas ka teistele teadusprojektidele mõeldud rahast, teatas ERRi teadusportaal.

01.07.2010 17:17

Reoveepuhastiks saab materjali ammutada tuhamäelt (1)

Margit Kõiv töötas oma doktoritöö raames keskkonnasäästlikke filtermaterjale kasutades välja uudse reovee puhastussüsteemi, mis võib tulevikus saada loodussõbralikuks alternatiiviks praegustele.

03.06.2010 17:10

Jaapani firma tahab Kuu muuta hiiglaslikuks elektrijaamaks (6)

Jaapani ehitusfirma Shimizu pakkus hiljuti välja senistest kaugelt kõige suuremõõtmelisema ja ambitsioonikama plaani päikeseenergia kogumiseks.

08.04.2010 13:21

Päikse jõul töötav lennuk tegi esimese lennu

Päikse jõul, ilma tilkagi kütust kulutamata ümber maailma lendamiseks valmistuv töörühm jõudis olulise verstapostini – nende testlennuk tegi kolmapäeval esimese lennu.

15.02.2010 17:16

Norra plaanib ehitada maailma võimsaima tuuliku (3)

Norra plaanib ehitada maailma võimsaima tuuliku, lootuses, et uus tehnoloogia suurendab meres asuvate tuulefarmide kasumlikkust.

03.02.2010 12:26

Obama asus tuumaenergiat toetama

USA on oma 2011. aasta eelarves ette näinud suuremahulise tuumaenergia arendamisse suunatud laenude tagamise.

27.01.2010 10:10

Elektrit hakatakse tootma ka kosmoses? (2)

Euroopa ettevõte tahab hakata kosmoses energiat tootma. Plaan näeb ette satelliitide orbiidile saatmist, mis seal energiat salvestaksid ning kogutu infrapunalaseri abil maapinnale saadaks.

15.01.2010 10:40

Visioonid aastaks 2020: energia

Berkeley ülikooli taastuvenergia laboratooriumi direktori Daniel Kammeni sõnul peab inimkond 2020. aastaks olema selgelt üle läinud taastuvenergia kasutamisele.

21.12.2009 15:32

Kuidas mõõta Hiina kasvuhoonegaaside emissiooni?

Ulatuslik süsinikdioksiidi kontsentratsiooni mõõtvate jaamade ja satelliitide võrgustik teeks võimalikuks riigi poolt atmosfääri paisatud kasvuhoonegaaside koguse hindamise.

17.12.2009 13:05

Bakterid muudavad süsihappegaasi päikese abil kütuseks

Geneetiliselt muundatud tsüanobakter sööb süsihappegaasi ja toodab fotosünteesi teel bensiini asendajaks sobivat vedelat kütust isobutanooli, kasutades selleks päikeseenergiat.

25.11.2009 15:17

Tselluloosietanooli hind muutumas konkurentsivõimeliseks

Ameerika etanoolitootja POET väidab, et suudab toota tselluloosist etanooli hinnaga 6,4 krooni liitri eest.

30.10.2009 16:29

Toulouse pimendab öiseid tänavaid (1)

Toulouse’i linn Prantsusmaal on esimesena maailmas rajamas intelligentset tänavavalgustussüsteemi, mis lülitab laterna täisvõimsusel tööle alles siis, kui keegi mööda öist tänavat liigub.