मिट्टी का उपयोग करके माइक्रोबियल फ्यूल सेल (एमएफसी) कैसे बनाएं: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

मडवाट माइक्रोबियल ईंधन सेल (प्यार से "डर्ट बैटरी" कहा जाता है) एक ऐसा उपकरण है जो मिट्टी में पाए जाने वाले कार्बनिक पदार्थों को बिजली में बदलने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करता है। यह निर्देश आपको किसी भी मडवाट साइंस किट का उपयोग करके अपना खुद का माइक्रोबियल फ्यूल सेल बनाने में मदद करेगा।

मडवाट बनाने के लिए, आपको आवश्यकता होगी:

• मडवाट क्लासिक, मडवाट साइंस फेयर पैक, या मडवाट क्लासरूम पैक
• कीचड़
• कोई भी कंटेनर (यदि आप एक अलग बर्तन का उपयोग कर रहे हैं)

मडवाट कैसे काम करता है: मडवाट एक मजेदार और शैक्षिक विज्ञान किट है जो बिजली पैदा करने के लिए मिट्टी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सूक्ष्म जीवों का उपयोग करती है। हालांकि नग्न आंखों के लिए अदृश्य, ये रोगाणु, मानव बाल की मोटाई के दसवें हिस्से के साथ, ग्रह पर लगभग सभी मिट्टी और तलछट में रहते हैं। रोगाणुओं के इन विविध समुदायों में विशेष प्रजातियां हैं जो अपनी श्वसन प्रक्रिया के हिस्से के रूप में अपने शरीर के बाहर इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की अनूठी क्षमता रखती हैं।

मडवाट इन मिट्टी-आधारित रोगाणुओं को दो प्रवाहकीय ग्रेफाइट डिस्क के साथ प्रदान करके इस उल्लेखनीय क्षमता का उपयोग करता है, जिसे एनोड और कैथोड कहा जाता है। एनोड को कीचड़ के भीतर रखा जाता है जहां इलेक्ट्रोजेनिक रोगाणु विकसित हो सकते हैं, जबकि कैथोड को हवा में ऑक्सीजन को उजागर करने के लिए शीर्ष पर रखा जाता है (नीचे मडवाट आरेख देखें)।

चरण 1: मिट्टी बनाना

दस्तानों पर रखो और 3-4 मुट्ठी मिट्टी या दलदली गू खोजें - गंधक बेहतर है! सुनिश्चित करें कि आपकी मिट्टी संतृप्त है, लेकिन पानी डालने या डालने से खट्टी नहीं है। वैकल्पिक: अपनी मिट्टी में अतिरिक्त पोषक तत्व जोड़ें, जैसे मडवाट पैकेजिंग, कटा हुआ कागज उत्पाद, या अपने फ्रिज से भोजन।

मुख्य नोट: मिट्टी को हवा देने वाली छोटी सफेद गेंदों (पेर्लाइट) वाली मिट्टी का उपयोग करने से बचें। मडवाट को शक्ति प्रदान करने वाले जीवाणु अवायवीय हैं जिन्हें स्वस्थ समुदायों के निर्माण के लिए ऑक्सीजन के बिना वातावरण की आवश्यकता होती है।

चरण 2: इलेक्ट्रोड बनाना

दोनों तारों को 90° मोड़ें जहां प्लास्टिक म्यान समाप्त होता है। तार के नंगे सिरे को सीधा करें। एनोड बनाने के लिए हरे तार का उपयोग किया जाएगा, और कैथोड बनाने के लिए नारंगी तार का उपयोग किया जाएगा। प्रदान किए गए दस्ताने पहने हुए पतली महसूस की गई डिस्क के किनारे में एनोड (हरा) तार के नंगे सिरे को डालें। तार को फील से बाहर निकलने से रोकने की कोशिश करें। कैथोड (नारंगी) तार और मोटी डिस्क के साथ इस चरण को दोहराएं।

चरण 3: कोडांतरण

अपने कंटेनर के तल में मिट्टी की एक समान परत डालें, कम से कम 1 सेमी गहरा। चरण 3 में आपके द्वारा बनाए गए एनोड (हरा) को मिट्टी के ऊपर रखें, हवा के बुलबुले को निचोड़ने के लिए इसे मजबूती से दबाएं। अपने कंटेनर को अधिक कीचड़ से भरें, कम से कम 5 सेमी गहरा, हवा के बुलबुले को निचोड़ने के लिए मजबूती से दबाएं। कुछ मिनट के लिए अपनी मिट्टी को आराम दें और किसी भी अतिरिक्त तरल को निकाल दें। अंत में, कैथोड (नारंगी) को धीरे से मिट्टी के ऊपर रखें। कैथोड को कीचड़ से न ढकें।

चरण 4: लिडिंग (मडवाट किट के लिए जो वेसल्स के साथ आती हैं)

यदि आपकी किट मडवाट वेसल के साथ आई है:

अपने दस्ताने निकालें और हैकर बोर्ड को ढक्कन पर इंडेंटेशन में संलग्न करें। ढक्कन के माध्यम से इलेक्ट्रोड तारों को पास करें। अर्धवृत्ताकार इंडेंटेशन का सामना करते हुए, कैथोड (नारंगी) बाईं ओर और एनोड (हरा) दाईं ओर होना चाहिए। अब जार के ऊपर ढक्कन लगाकर उसे जगह पर स्नैप करें।

चरण 5: सर्किट को बंद करना

1. हैकर बोर्ड पर कैथोड वायर (नारंगी) को '+' और एनोड वायर (हरा) को '-' से मोड़ें और कनेक्ट करें।

2. नीले (10μF) कैपेसिटर के लंबे सिरे को पिन 1 से और उसके छोटे सिरे को पिन 2 से कनेक्ट करें। आपको तारों को मोड़ना पड़ सकता है ताकि वे अच्छी तरह से फिट हो जाएं।

3. LED के लंबे सिरे को पिन 5 से और उसके छोटे सिरे को पिन 6 से कनेक्ट करें।

इतना ही! एक बार आपके मडवाट ने रोगाणुओं का एक स्वस्थ समुदाय विकसित कर लिया है, तो आपको कुछ दिनों के बाद एलईडी ब्लिंक देखना शुरू कर देना चाहिए!

ये घटक क्या करते हैं?

हैकर बोर्ड: हैकर बोर्ड मडवाट से आने वाले लो वोल्टेज और लो करंट को लेता है और हाई वोल्टेज और हायर करंट के शॉर्ट बर्स्ट में बदल देता है।

संधारित्र: संधारित्र एक छोटा ऊर्जा भंडारण घटक है। यह ऊर्जा का निर्माण करने में सक्षम है क्योंकि मडवाट से बिजली आती है, और फिर उस ऊर्जा को एलईडी को ब्लिंक करने के लिए त्वरित विस्फोट में निर्वहन करती है।

एलईडी: प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) संधारित्र द्वारा डिस्चार्ज किए जा रहे इलेक्ट्रॉनों को लेता है और उन इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

चरण 6: माइक्रोब्स और पावर आउटपुट को मापना

मडवाट एक्सप्लोरर ऐप को ऐप स्टोर या गूगल प्ले से डाउनलोड करें। आप अगले कुछ चरणों में अपने मडवाट डेटा को मापने, रिकॉर्ड करने और उसका विश्लेषण करने के लिए इसका इस्तेमाल करेंगे!

चरण 1: तैयार, लक्ष्य… नाप!

एक बार जब आपके मडवाट का ब्लिंकर झपक रहा हो, तो मडवाट एक्सप्लोरर ऐप खोलें और मुख्य मेनू से माप का चयन करें। अपनी स्क्रीन पर लक्ष्य में ब्लिंकर को लाइन अप करें और ऐप स्वचालित रूप से आपकी शक्ति और इलेक्ट्रिक बैक्टीरिया की आपकी आबादी को मापेगा!

चरण 2: एकाधिक मापों को रिकॉर्ड करें और उनका विश्लेषण करें

माप स्क्रीन पर रिकॉर्ड बटन का उपयोग करके कई माप रिकॉर्ड करें, और ऐप के विश्लेषण अनुभाग में जाकर देखें कि आपका मडवाट समय के साथ कैसे कार्य करता है!

चरण 3: एक छिपी हुई दुनिया की खोज करें

इलेक्ट्रिक माइक्रोब, शेवी के बाद एक मजेदार और शैक्षिक कॉमिक के अध्यायों को अनलॉक करने के लिए अपनी शक्ति रीडिंग का उपयोग करें। रोगाणुओं के जादू की खोज करें क्योंकि शेवी इस जटिल, मैला दुनिया की खोज करते हैं।

चरण 7: एक समापन नोट और DIY संसाधन

हमारी पोस्ट पर टिप्पणी करने वाले सभी लोगों का बहुत-बहुत धन्यवाद! जब इंस्ट्रक्शंस ने पहली बार हमें मडवाट के बारे में पोस्ट करने के लिए आमंत्रित किया, तो हमें यकीन नहीं था कि यह सही फिट है, क्योंकि यह वास्तव में एक उत्पाद है, और हम चिंतित थे कि हमारा इंस्ट्रक्शनल एक इंफोमेरियल की तरह लग रहा होगा। लेकिन हमने इसे करने का फैसला किया क्योंकि मडवाट को एक DIY एमएफसी किट के रूप में डिजाइन किया गया है। जब लोग हमारे उत्पादों को खरीदते हैं तो हम निश्चित रूप से उत्साहित होते हैं, हम भी बहुत उत्साहित होते हैं जब हम लोगों को अपने स्वयं के निर्माण और प्रयोग को आगे बढ़ाने के लिए प्रेरित करते हैं। बहुत से लोगों ने ऑफ-द-शेल्फ पुर्जों का उपयोग करके अपना स्वयं का MFC बनाने के लिए अधिक जानकारी का अनुरोध किया है। ऐसा करना पूरी तरह से संभव है, और हमने इसके लिए नीचे संसाधन उपलब्ध कराए हैं। हालांकि, हमने पाया है कि ऑफ-द-शेल्फ घटकों के साथ एक वास्तविक एमएफसी बनाना हमारे घटकों को खरीदने की तुलना में काफी अधिक महंगा है। मडवाट ने वास्तव में ऑफ-द-शेल्फ घटकों का उपयोग करना शुरू कर दिया था, लेकिन हमने बहुत बड़ी मात्रा में सामग्री का ऑर्डर देकर और उन्हें स्वयं संसाधित करके कीमत कम करने में कामयाबी हासिल की है।

हमने अतीत में DIY MFC के बारे में कई पोस्ट देखी हैं, लेकिन हमने पाया है कि इन परियोजनाओं में धातु की जाली, धातु ब्रश, तांबे के तार और अन्य सामग्रियों का उपयोग शामिल है जो कठोर मिट्टी के वातावरण में खराब होते हैं। इन संक्षारक सामग्रियों का उपयोग करने का अर्थ है कि आप MFC के बजाय जंग बैटरी बना रहे हैं। वह जंग अक्सर इलेक्ट्रोड सामग्री और तार के बीच के जंक्शन पर होती है। इस जंक्शन को एपॉक्सी से सील किया जा सकता है, लेकिन व्यवहार में ऐसा करना बहुत मुश्किल है, खासकर यदि आप उच्च-सतह-क्षेत्र या झरझरा इलेक्ट्रोड का उपयोग कर रहे हैं, जिसकी आपको आवश्यकता होगी यदि आप कोई महत्वपूर्ण शक्ति का उत्पादन करना चाहते हैं। मजेदार बात यह है कि यह जंग वास्तव में कुछ महत्वपूर्ण शक्ति का उत्पादन करेगी, जिसे बहुत आसानी से माइक्रोबियल गतिविधि से आने के लिए गलत माना जा सकता है।

अपना स्वयं का DIY एमएफसी बनाने के लिए, यहां कुछ स्थान हैं जहां आप गैर-संक्षारक सामग्री पा सकते हैं:

कार्बन इलेक्ट्रोड्स:

टाइटेनियम वायर:

चार्ज-पंप चिप (बिजली के लिए एक एलईडी / इलेक्ट्रॉनिक्स): S-882Z24-M5T1G

हम आपको अपने स्वयं के शोध के लिए मडवाट को एक लॉन्चिंग बिंदु के रूप में उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करते हैं, और यदि आप सस्ती कीमत पर ऑफ-द-शेल्फ सामग्री का उपयोग करके एक वास्तविक एमएफसी बनाने में सक्षम हैं तो हम रोमांचित होंगे। खुश प्रयोग!