“È noto da tempo che i microrganismi fotosintetici – le alghe unicellulari – producono piccole quantità di elettroni, stimolati dalla luce, che possono essere raccolti dagli elettrodi per produrre a attuale," Il professor Chris Howe, uno dei ricercatori principali del progetto, ha dichiarato a Digital Trends. “Si può pensare ai sistemi basati su questo come a una versione biologica di una cella fotovoltaica. Al momento, la potenza per unità di area di queste celle è bassa, con il massimo riportato pari a 0,1 watt per metro quadrato. Tuttavia, possiamo utilizzare i dispositivi per alimentare piccoli oggetti come i sensori ambientali. Siamo riusciti ad aumentare di cinque volte la potenza erogata”.
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La nuova tecnica sviluppata in collaborazione da ricercatori dei dipartimenti di biochimica, chimica e fisica dell’università prevede un sistema a due camere sistema in cui i due processi centrali coinvolti nel funzionamento di una cella solare – la generazione di elettroni e la loro conversione in energia – sono separato. Ciò ha consentito loro di migliorare le prestazioni dell'unità di erogazione di potenza attraverso la miniaturizzazione. Poiché i fluidi si comportano diversamente su scala miniaturizzata, questa configurazione ha prodotto celle più efficienti con una resistenza interna inferiore e perdite elettriche ridotte.
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Nonostante sia 5 volte più efficiente delle precedenti biocelle alimentate dalle alghe, la creazione del team produce ancora solo un decimo della densità di potenza fornita dalle celle a combustibile solare convenzionali. Ciò non significa che sia inutile, però. “Le celle solari convenzionali producono una densità di potenza maggiore rispetto ai nostri dispositivi, anche se è probabile che i nostri dispositivi siano più economici da effettuare – sia in termini di investimenti finanziari che di investimenti energetici – e di smantellarli alla fine del loro ciclo di vita”, Howe continuò. “Inoltre, i nostri dispositivi possono produrre energia al buio, utilizzando materiali realizzati dalle celle algali alla luce, a differenza delle celle solari convenzionali”.
Howe ha osservato che mentre è probabile che le celle solari convenzionali siano preferite per la produzione di energia su larga scala per la fornitura alla rete, le celle solari bio potrebbero essere utili in altri scenari. Ad esempio, nell’Africa rurale, la luce solare è abbondante, ma non esiste una rete elettrica esistente.
Tuttavia, per raggiungere questo punto è necessario svolgere ulteriore lavoro. "L'espansione è sempre un grosso ostacolo nel passaggio dal laboratorio all'implementazione nel mondo reale", ha affermato Howe. “Siamo ansiosi di commercializzare i sistemi, ma ci vorrà qualche anno”.
Un documento che descriveva il lavoro era pubblicato recentemente sulla rivista Nature Energy.
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