Geneticky upravené řasy by mohly přinést mimosíťovou solární energii do venkovské Afriky

řasy bio buňky cambridge pokryté vodou
Moritz Haisch/EyeEm/Getty Images
Z tvorby ekologické boty k vytvoření nového typu biopalivo, řasy se ukázaly jako zatraceně všestranný materiál. Výzkumníci z University of Cambridge ve Spojeném království právě předvedli další případ použití: účinnější bio solární článek, který je poháněn geneticky modifikovanými živými řasami.

„Už nějakou dobu je známo, že fotosyntetické mikroorganismy – jednobuněčné řasy – produkují malé množství elektronů, stimulovaných světlem, které mohou být sklizeny elektrodami za vzniku a aktuální," Profesor Chris Howe, jeden z vedoucích výzkumníků projektu, řekl Digital Trends. „Systémy založené na tomto si můžete představit jako biologickou verzi fotovoltaického článku. V současné době je výkon na jednotku plochy z těchto článků nízký, s maximem uváděným jako 0,1 wattu na metr čtvereční. Zařízení však můžeme použít k napájení malých předmětů, jako jsou senzory prostředí. Podařilo se nám pětinásobně zvýšit výkon."

Doporučená videa

Nová technika vyvinutá ve spolupráci výzkumníků z univerzitních kateder biochemie, chemie a fyziky zahrnuje dvoukomorový systém, ve kterém jsou dva centrální procesy spojené s provozem solárního článku – generace elektronů a jejich přeměna na energii – oddělené. To jim umožnilo zlepšit výkon napájecí jednotky pomocí miniaturizace. Vzhledem k tomu, že se kapaliny chovají v miniaturních měřítcích odlišně, toto nastavení vedlo k účinnějším článkům s nižším vnitřním odporem a nižšími elektrickými ztrátami.

Příbuzný

  • Nejvýkonnější sluneční dalekohled na světě zahajuje vědecké operace
  • Využití temnoty: Závod o vyřešení největšího problému solární energie
  • Vysoké teploty a diamantová kovadlina by mohly vést k průlomu solárního článku

Navzdory tomu, že je 5krát účinnější než předchozí biočlánky poháněné řasami, jejich výtvor stále produkuje pouze jednu desetinu hustoty energie, kterou poskytují konvenční solární palivové články. To ovšem neznamená, že je bez využití. „Konvenční solární články produkují vyšší hustotu energie než naše zařízení, ačkoli naše zařízení budou pravděpodobně levnější vydělat – jak ve finančních investicích, tak v investicích do energie – a na konci své životnosti vyřadit z provozu,“ Howe pokračoval. "Naše zařízení navíc dokážou produkovat určitou energii ve tmě pomocí materiálů vyrobených buňkami řas ve světle, na rozdíl od konvenčních solárních článků."

Howe poznamenal, že zatímco konvenční solární články budou pravděpodobně preferovány pro výrobu energie ve velkém měřítku pro dodávky do sítě, jejich biosolární články by mohly být užitečné v jiných scénářích. Například na africkém venkově je sluneční světlo hojně, ale neexistuje žádný existující systém elektrické sítě.

K dosažení tohoto bodu je však třeba provést další práci. "Rozšiřování je vždy velkou překážkou při přechodu z laboratoře do reálné implementace," řekl Howe. "Chceme komercializovat systémy, ale to bude pár let pryč."

Papír popisující práci byl nedávno zveřejněné v časopise Nature Energy.

Doporučení redakce

  • S mikroprocesorovým počítačem napájeným řasami se stáváme ekologickou
  • Vědci se domnívají, že příští velká sluneční bouře by mohla způsobit „internetovou apokalypsu“
  • Vaše sny mimo síť se mohou splnit s malým domem GoSun na solární pohon
  • Mohly v naší sluneční soustavě kdysi být dvě hvězdy?
  • Ultratenká grafenová vrstva by mohla pomoci chránit solární panely nové generace

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.