1. Текущая тема

Автономное энергоснабжение IoT-систем для сельского хозяйства.

2. Какую технологию используем

Медь-воздушный электрохимический источник энергии (Cu–Air): электричество вырабатывается за счёт электрохимического окисления меди с участием кислорода из воздуха.

3. Реальная проблема

Сельскохозяйственные IoT-датчики необходимо размещать непосредственно на полях и удалённых участках, где отсутствует постоянное электропитание. Замена батарей требует регулярного обслуживания, а солнечные панели зависят от погодных условий и требуют дополнительной аккумуляторной системы.

4. Кто испытывает проблему

Фермерские хозяйства, тепличные комплексы и агропредприятия, использующие датчики влажности почвы, температуры, влажности воздуха и другие IoT-устройства для мониторинга сельскохозяйственных территорий.

5. Почему существующие решения недостаточны

Обычные батареи имеют ограниченный ресурс и требуют замены. Солнечные системы зависят от освещённости и требуют дополнительных компонентов для накопления энергии. Для небольших автономных датчиков нужна компактная, модульная и потенциально доступная система питания, рассчитанная на маломощные IoT-устройства.

6. Что разрабатываем сами

CopperCell Farm — собственный электрохимический модуль питания на основе меди, корпус, система подключения к IoT-датчику и управляющая электроника. В дальнейшем планируется модульная система из нескольких элементов с возможностью последовательного и параллельного соединения.

7. MVP и эксперимент

Создать рабочий прототип CopperCell + ESP32 + датчик влажности почвы. Измерить напряжение и ток элемента, подключить нагрузку и проверить способность системы стабильно питать датчик и передавать данные. Провести испытания с разными площадями медного электрода, электролитами, катодами и сепараторами.

8. Метрика + целевое значение

Основные метрики: напряжение, ток под нагрузкой, внутреннее сопротивление, ёмкость (мА·ч), энергия (Вт·ч), время автономной работы и стоимость одного модуля. Для первого прототипа ориентир — 0,5–1,0 В и 1–20 мА. Ключевая цель MVP — экспериментально подтвердить стабильное питание маломощного IoT-датчика и получить воспроизводимые электрические характеристики.

На страницу проекта