"من المعروف منذ بعض الوقت أن الكائنات الحية الدقيقة التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي - الطحالب وحيدة الخلية - تنتج كميات صغيرة من الإلكترونات، التي يتم تحفيزها بواسطة الضوء، والتي يمكن جمعها بواسطة الأقطاب الكهربائية لإنتاج أ حاضِر،" البروفيسور كريس هاووقال أحد الباحثين الرئيسيين في المشروع لـ Digital Trends. "يمكنك التفكير في الأنظمة المبنية على هذا كنسخة بيولوجية للخلية الكهروضوئية. في الوقت الحاضر، الطاقة لكل وحدة مساحة من تلك الخلايا منخفضة، حيث يبلغ الحد الأقصى 0.1 واط لكل متر مربع. ومع ذلك، يمكننا استخدام الأجهزة لتشغيل العناصر الصغيرة مثل أجهزة الاستشعار البيئية. لقد نجحنا في زيادة إنتاج الطاقة خمسة أضعاف.
مقاطع الفيديو الموصى بها
التقنية الجديدة التي تم تطويرها بالتعاون مع باحثين من أقسام الكيمياء الحيوية والكيمياء والفيزياء بالجامعة تتضمن حجرة مكونة من غرفتين النظام، الذي تكون فيه العمليتان المركزيتان المشاركتان في تشغيل الخلية الشمسية – توليد الإلكترونات وتحويلها إلى طاقة – هما منفصل. وقد سمح لهم ذلك بتحسين أداء وحدة توصيل الطاقة من خلال التصغير. نظرًا لأن السوائل تتصرف بشكل مختلف عند المقاييس المصغرة، فقد أدى هذا الإعداد إلى خلايا أكثر كفاءة مع مقاومة داخلية أقل وتقليل الخسائر الكهربائية.
متعلق ب
- أقوى تلسكوب شمسي في العالم يبدأ عملياته العلمية
- تسخير الظلام: السباق لحل أكبر مشكلة في الطاقة الشمسية
- درجات الحرارة المرتفعة والسندان الماسي قد يؤديان إلى اختراق الخلايا الشمسية
وعلى الرغم من كونها أكثر كفاءة بخمسة أضعاف من الخلايا الحيوية السابقة التي تعمل بالطحالب، إلا أن ما ابتكره الفريق لا يزال ينتج فقط عُشر كثافة الطاقة التي توفرها خلايا الوقود الشمسية التقليدية. هذا لا يعني أنه بدون استخدام، رغم ذلك. "تنتج الخلايا الشمسية التقليدية كثافة طاقة أعلى من أجهزتنا، على الرغم من أن أجهزتنا من المرجح أن تكون أرخص للقيام بها – سواء في الاستثمار المالي أو الاستثمار في الطاقة – وإيقاف تشغيلها في نهاية عمرها الافتراضي واصلت. "بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأجهزتنا إنتاج بعض الطاقة في الظلام، باستخدام المواد التي تصنعها خلايا الطحالب في الضوء، على عكس الخلايا الشمسية التقليدية."
وأشار هاو إلى أنه في حين أنه من المرجح أن تكون الخلايا الشمسية التقليدية مفضلة لإنتاج الطاقة على نطاق واسع لإمدادات الشبكة، إلا أن الخلايا الشمسية الحيوية الخاصة بها يمكن أن تكون مفيدة في سيناريوهات أخرى. على سبيل المثال، في المناطق الريفية في أفريقيا، يتوفر ضوء الشمس بكثرة، ولكن لا يوجد نظام شبكة كهربائية حالي.
ومع ذلك، يجب القيام بعمل إضافي للوصول إلى هذه النقطة. وقال هاو: "يمثل التوسع دائمًا عقبة كبيرة في الانتقال من المختبر إلى التنفيذ في العالم الحقيقي". "نحن حريصون على تسويق الأنظمة، ولكن ذلك لن يستغرق سوى بضع سنوات."
وكانت ورقة تصف العمل نشرت مؤخرا في مجلة طاقة الطبيعة.
توصيات المحررين
- التحول إلى اللون الأخضر باستخدام كمبيوتر معالج دقيق يعمل بالطحالب
- يعتقد العلماء أن العاصفة الشمسية الكبيرة القادمة يمكن أن تؤدي إلى "نهاية العالم على الإنترنت"
- يمكن أن تتحقق أحلامك خارج الشبكة مع منزل GoSun الصغير الذي يعمل بالطاقة الشمسية
- هل كان من الممكن أن يكون هناك نجمان في نظامنا الشمسي؟
- يمكن أن تساعد طبقة الجرافين الرقيقة للغاية في حماية الألواح الشمسية من الجيل التالي
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
