綠能新世代 - 智能微生物循環發電系統
2022臺灣能實作競賽 高中職實作組 銀牌
吳惟媗、吳惟勻
指導老師
蘇政宏 老師
高雄市立高雄女子高級中學 化學科
■ 作品運作說明
結合魚菜共生的環保理念,像是養菌硝化池中, 魚的排泄物可供微生物發電回饋循環,發電後的水進入虹吸鑲養植池,虹吸鐘能維持植池水位,而植物吸收養分並淨化水質,構成循環發電的生態魚池。以及 Arduino Uno R3 程式監測水質, 同時運用 Python 程式,系統回傳訊息至 Line Notify 告知研究者。
■ 創意特色說明
作品特色本研究研發出「能用河流等高氨氮廢水來發電的『新式微生物電池行動循環系統』,搭配程式進行『智能監控』」。
為了減碳,,我們設計新式小型微生物電池。利用塑膠針連接回收的中藥塑膠罐,配合包海綿的多支石墨棒,中間使用質子交換膜當鹽橋,並以學校池塘水的菌篩出適合高須環境之菌種當陽極微生物,能將高氨氮廢水及葡萄糖氧化。串聯 14 個微生物電池,電壓達 7.53 V ,配合 USB 降壓板模塊,能將電能順利充入手機及行動電源。
■ 發展潛能說明
配合魚菜共生形成新式微生物電池行動循環系統,不僅環保還能行動自如地移動到不同水域進行發電。
最後利用 Arduino uno 程式搭配 TDS 感應器,可監測魚池中 TDS 並啟動馬達抽水循環,搭配 Python 程式將水質狀態回傳至 Line Notify ,使研究者能即時掌握系統狀況。