Batterij levert energie door urine

Onderzoekers uit Singapore hebben een batterij weten te ontwikkelen die in staat is electriciteit te leveren door middel van een redoxreactie waarbij urine kan optreden als elektrolyt. De batterij bestaat uit een filterpapier dat bezet is met koperchloride en tussen een magnesium en koperplaatje geklemd is. De afmetingen ervan zijn iets kleiner dan die van een creditcard en het apparaat is in staat om een vermogen te leveren van 1,5µW met een voltage van 1,5V. Enkel een druppel urine is nodig om de batterij voor 15 uur kracht te laten leveren.

Dit type batterij is bijzonder geschikt voor de medische wetenschap. Vaak kan aan de hand van iemands urine worden bekeken of de patiënt lijdt aan ziekten als, bijvoorbeeld, diabetes. Normaal gesproken is een detector met extra krachtbron nodig die het genomen monster analyseert. Doordat het urinemonster zelf een rol kan spelen in het opwekken van de energie, is het mogelijk om de biochips te integreren in het detectiestripje dat na gebruik kan worden weggegooid. Uiteindelijk hopen de onderzoekers dat dit zal leiden tot goedkope indicatoren die de consument zelf kan aanschaffen bij de drogist op de hoek. Een andere toepassing zou een telefoonmodule kunnen zijn die in geval van nood kan worden geactiveerd. De gebruikers van handhelds en notebooks zullen het echter nog moeten ophouden; het prototype is nog niet geschikt om verwerkt te worden in PDA's, gsm's of laptops.

Update: De details van dit artikel met betrekking tot de rol van urine in het energie-proces zijn herzien.

Reacties (105)

[Atomsk]

Klinkt natuurlijk wel stoer "energie uit urine", maar eigenlijk wordt die energie onttrokken uit de hele chemische reactie. Dit is een zgn. redox reactie. Bij dit type reactie komen elektronen vrij en dat levert stroom op. De eigenlijke energieleveranciers zijn het koper en het magnesium die verroesten. Ipv urine zou je ws ook een gewone zoutoplossing kunnen nemen, of sinaasappelsap. Het is echter al een tijdje geleden dat ik scheikunde had, dus sla me niet om de oren met de volledige reactieformule..

[Venator]

Dat kan je wel zeggen, maar veel manieren van energieopwerking zijn een redox reactie. Echter de stof die als reagens wordt gebruikt verschilt omdat het gebruik van bepaalde stoffen met elkaar meer electronen vrij maakt dan anderen.
Inderdaad, uit sinaasappels kun je op een simpele wijze energie trekken. Maar de kunst is juist om dit ook uit nagenoeg niets kostende stoffen en samenstellingen te kunnen doen met net zo weinig moeite. Wat denk je dat er gebeurt op het moment dat we eindelijk energie uit veel voorkomende materialen en bronnen kunnen winnen zonder het milieu daarmee te verpesten? Dat zou toch echt heel mooi zijn.. Dit soort relatief kleine stapjes kunnen een stapje in de goede richting zijn naar bijvoorbeeld een efficienter concept voor bijvoorbeeld accu's en energieopslag in het algemeen. Alleen zijn er vaak veel stapjes en vooral ook misstapjes nodig om ergens te komen.

[Anoniem: 34424]

De energiedrager in deze batterij is het stripje magnesium. Het heeft heel wat electriciteit gekost om dat stripje metaal te maken (mbv. electrolyse). Deze geinvesteerde energie wordt bij lange na niet meer teruggewonnen uit de batterij, want chemische cellen zijn in het algemeen niet al te efficient. De urine in deze batterij is trouwens alleen maar een electrolyt, een geleidende vloeistof, niets meer. Vruchtensap of verdund zeewater zal ook werken.

[HDoc]

Volgens mij is de urine slechts het medium en had er net zo goed gewoon zout water bij gebruikt kunnen worden. Volgens mij is het meest belangwekkende dat je urine als schakelaar gaat gebruiken, de spanning gaat pas lopen als er urine in een apparaat gestopt wordt. Er wordt niet voor niets gesproken over wegwerpspullen.

De uitvinders spreken daar ook ook over: ?Our battery can be easily integrated into such devices, supplying electricity on contact with biofluids such as urine or blood.?

Het maken van een dergelijke "batterij" is goedkoper dan het gebruik van de standaard knoopcelbatterijtjes die ook aardig volumineus zijn.

[register]

Je hebt je ouder niet goed begrepen. Ik herhaal, de energie komt uit het koper en magnesium. D.w.z., het is een eenmalig te gebruiken plaatje dat ocharme 1mA@1.5V kan leveren als er een druppel zout water op valt. En dan is het gedaan met zingen. Niets efficients of milieuvriendelijk, integendeel, pure wegwerp.

Enkel de form factor en de preciese materiaalkeuze zijn een beetje nieuw. En het inzicht dat het nuttig kan zijn voor medische testkits.

[Anoniem: 62763]

Ik vraag me alleen wat er als afvalstof overblijft na deze reactie.. lijkt mij de een of andere combinatie tussen amonia en magnesium ofzo...

-R-

[Inferno-Acid]

het is dus in principe hetzelfde als een normale lood+zuur batterij?

[digistamremco]

Helemaal juist. iedere autoaccu werkt op dezelfde wijze, het electroliet is in dat geval een zuur. Je kan een autoaccu ook uit het "niets" stroom laten geven door er hem na ontladen leeg te gooien en weer te vullen met zuur.
Dit houdt echter een keer (al vrij snel) op, op een gegeven moment zijn je electroden/accuplaten opgebruikt. Bij een autoaccu voorkom je dit door hem te regenereren, simpelweg door er stroom op te zetten waardoor de reactie de anderkant op gaat.
Een urineaccu zal je waarschijnlijk ook maar een of enkele malen kunnen "bijvullen", daarna zijn de electroden "op". dus als serieuze stroomvoorziening lijkt me dit niet echt nuttig

[delaregulus]

De essentie is dan ook niet dat hier een nieuwe energiebron is aangeboord. De essentie is dat je een droge en dus houdbare sensor of preparaat kan maken wat door urine geactiveerd kan worden. Niet wereldschokkend maar wel praktisch.

[Anoniem: 117563]

Ik snap de klinische toepassing niet echt van deze stroken. Testen op mogelijke diabetes worden in het bloed gedaan, eventuele screening kan met behulp van ketonen in de urine (met een simpele teststrook met enzymen), niet met glucose...

http://www.dk.cvz.nl/prob...snaam=Diabetes%20mellitus

Ook bij urineweginfecties gebruikt men allereerst een teststrook voor nitriet/leuko's, en kan men daarna nog een kweek maken en beoordelen onder de microscoop.

http://www.dk.cvz.nl/prob...infecties%20bij%20vrouwen

De enig mogelijke toepassing zou kunnen zijn dat de resultaten ook kwantitatief gegeven worden, in tegenstelling tot de tegenwoordige teststroken, die dat alleen kwalitatief kunnen.

Tot slot nog een opmerking: ik denk niet dat dit soort dingen (in NL) in de drogisterij te verkrijgen zullen zijn, we hebben hier nog duidelijk een afkeer van zelfdokteren wat dat betreft.

[edwardVdV]

Daar heb je op zich gelijk in. De geijkte screening op diabetes mellitus (reductietest / albuminurie) kan met een "simpele" teststrook zoals de Combur getest worden die geen exogene energie benodigt.

Waar het hier om gaat zijn screeningstesten (voorzover dat niet dubbelop is) op ziekten waar je (katalyserende) energie voor nodig hebt, die geleverd kan worden uit het testmonster zélf. Voor de analyse van (metabolieten van) hormonen of neurotransmitters bijvoorbeeld kan ik me voorstellen dat energievretende teststroken een uitkomst kunnen bieden.

En, zoals je zegt, biedt kwantificatie met een traploos gradiënt een duidelijk voordeel boven de relatieve kwantificatie (-, +, ++, +++, ++++) die we nu kennen.

[beany]

is misschien wel wat om het hele serverpark van forum.fok.nl draaiend te houden... er zitten me daar toch een partij zeikerds

[ProfPi]

Batterij haalt helemaal geen energie uit urine.

Batterij haalt energie uit het redoxpotentiaal van magnesium:

Mg -> Mg2+ + 2e

en uit koperionen:

Cu2+ +2e -> Cu

Je kan om het even welke elektrolyt er bij gooien om de elektronen te laten stromen. Urine, citroensap, zout water, noem maar op.

Dit is hetzelfde effect als de "aardappelbatterij".

Ten tijde van Alessandro Volta (1800) zou dit nog wel spectaculair nieuws zijn...

Ok, kennelijk waren een aantal me al voor. Nog wat toevoegingen dan maar:

- Redoxpotentiaal van 1.5 V is wat laag. Moet theoretisch rond de 2.72 V kunnen liggen. kennelijk nog al wat verliezen in de cel...

- Interessant voor poweren van diabetes/blaasontsteking testen en dergelijke? Als een AAA batterijtje echt zo'n probleem is dan moet een paneeltje zonnecellen toch wel lukken? Of een dynamo op een vliegwieltje (á la de oude Knijpkat).

- Chemische testkits (denk: Predictor test) zijn wellicht betrouwbaarder en specifieker, en gebruiken geen stroom,

[Anoniem: 125631]

En als je nou niet moet? moet je het dan aan een willekeurige voorbijganger vragen?
meneer kunt u even in mn gsm plassen, ik moet een taxi bellen.

[Gepetto]

Iedere kroeg in de buurt kan in dit geval als tankstation functioneren lijkt me.

[Anoniem: 126323]

Krijg je er een Virusscanner erbij, voor je het weet heb je Aids of een SOA op je laptop

[Anoniem: 84766]

Met Windows moet je sowieso uitkijken dat je geen Softwarematig Overdraagbare Aandoening oploopt.

[Anoniem: 139871]

nee agent, ik stond niet wild te plassen, ik was mn mobieltje aan het opladen

[lennartkocken]

pff, die agent moet niet zo zeiken

[Anoniem: 119473]

Kan nog goed van pas komen in de ruimtevaart...

[Anoniem: 92624]

Er zijn nog meer mogelijkheden om energie te halen uit de zwarte en vloeibare uitscheidingen van mens en dier:
bussen rijden op schapen urine
poepies en plasjes goed voor 2 tot 12% van onze energiebehoefte

En als dieren (of mensen) overlijden, kun je er ook nog energie uithalen!
Biodiesel uit dode koeien

[Willson]

leuk, al die grappen.

Dit is een mooie uitvinding voor ruimtevaart zoals icehat al zegt, maar zoek het eens dichter bij huis. Kijk eens naar het leger, die zouden dit ook mooi kunnen gebruiken. Ik denk dat iedereen wel wat kan bedenken waar batt. voor worden gebruikt.

[Skaah]

Misschien kan de riooldienst ook energie gaan leveren nu? De markt is vrij

Deze stroom is 100% natuurlijk opgewekt.

[Anoniem: 19339]

Bruine stroom.

Thanks but no thanks.

[VelhaChica]

Je zult wel gele stroom bedoelen!

[Anoniem: 134456]

Wauw ! Ik zie een mooie krachtbron voor buiten-festivals !

[Venator]

Zie het al helemaal voor me op Campzone 2030, de t.net tentbewoners die even al hun apparatuur s'ochtends aan pissen..

[Mizitras]

Niet alleen plas je nu tegen het urinoir om het water lopende te houden; maar kan je met je biogassen ook op de plee het licht aanhouden. (Dat nadien zachtjes weer dooft als het aan de 'vaste materie' begint :-)

[familyman]

Je bedoelt wind- en waterenergie?