Микроорганизмы могут стать почти вечным источником энергии для будущих космических аппаратов.
Довольно громадный марсоход Curiosity, что на данный момент находится на пути к Марсу, снабжается энергией от пристыкованного к нему немаленького радиоизотопного термоэлектрического генератора (Radioisotope Thermoelectric Generators, RTG). Но НАСА, совместно с Научно-исследовательской лабораторией ВМС США, уже трудятся над поисками новых источников энергии для космических аппаратов, меньших, значительно меньших.
исследовательские зонды и Роботы, находящиеся на далеких их спутниках и планетах, не смогут применять солнечные батареи. В космосе, дальше чем орбита Марса, интенсивность солнечного света мелка и не имеет возможности обеспечить притока достаточного количества энергии. Исходя из этого множество космических аппаратов снабжаются энергией при помощи RTG, каковые, по сути, являются громадные ядерные «батарейки», трудящиеся на плутонии.
Генераторы RTG имеют хорошие эксплуатационные характеристики и смогут трудиться продолжительное время, поскольку период полураспада плутония-238 образовывает 87 лет.
Но один из недочётов генераторов RTG содержится в том, что они громадны по габаритам и достаточно тяжелы. Само собой разумеется, в случае если у Вас в распоряжении имеется 900-килограмовая мобильная платформа, такая как марсоход Curiosity, размеры и вес генератора фактически не играются значения. Но в случае если начать разговор о малых мобильных роботах, то в этом случае генераторы RTG фактически не подходят для применения.
Тут в качестве источников энергии смогут выступить микробиологические топливные элементы (Microbial Fuel Cells, MFC), каковые смогут производить маленькое количество энергии в течение долгого времени и весьма компактны по размерам.
Электрогенераторы на базе MFC являются на данный момент действующей разработкой. Любой из элементов генератора MFC заполнен колонией некоего вида микроорганизмов, например, бактерий вида Geobacter sulfurreducens. Эти бактерии, потребляя сахар либо другие энергоемкие углеводороды, создают свободные электроны. В следствии получается не очень много электричества, но это количество производится с высокой эффективностью.
Элементы MFC смогут преобразовать в электричество около 50 процентов энергии, заключенной в горючем, тогда как эффективность генераторов RTG не превышает 10 процентов.
Само собой разумеется, генераторы на базе MFC не смогут выработать хватает энергии, что бы сдвинуть с места марсоход либо второй аппарат, но они способны длительно снабжать энергией малопотребляющую электронику. Кроме этого, направляя «тоненькую струйку» от элементов MFC в аккумулятор либо конденсаторную батарею, возможно вынудить перемещаться с места на место довольно громадный аппарат либо снабжать энергией электронные устройства периодического действия, требующие громадного расхода энергии, например, приемно-передающую аппаратуру дальней космической связи.