Quando si tratta di generare energia dalla luce solare, È stato dimostrato che soluzioni insolite rendono il processo più efficiente.
Ora, un team di ricercatori dell’Università della British Columbia (UBC) ha dimostrato come le celle solari costituite da organismi viventi possono generare energia anche con luce solare limitata. Conosciute come celle solari “biogene”, queste celle potrebbero offrire un’alternativa alle celle sintetiche attualmente utilizzate nei pannelli solari convenzionali, fornendo una fonte di energia nonostante il maltempo. Un documento che dettaglia la ricerca è stato pubblicato questo mese sulla rivista Small.
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“Questo è il primo studio che dimostra materiali biogenici geneticamente modificati per la fabbricazione di celle solari”, Lo ha detto a Digital Sarvesh Kumar, ingegnere chimico e biologico della UBC e uno degli autori principali dello studio Tendenze. “Abbiamo utilizzato un batterio innocuo e ne abbiamo riprogettato il meccanismo interno per produrre un pigmento fotoattivo chiamato licopene”.
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In passato, i ricercatori hanno sviluppato celle solari biogeniche estraendo coloranti naturali che i batteri utilizzano per generare energia nella fotosintesi. Tuttavia, questo si è rivelato un processo costoso.
Con un colpo di fortuna, gli scienziati dell'UBC hanno identificato un percorso potenzialmente più economico mentre modificavano geneticamente l'E. coli in modo da produrre molto licopene, il colorante che dà il colore ai pomodori, che ha dimostrato di essere un efficace raccoglitore di luce. Notando che il licopene si stava degradando (liberando elettroni), si sono chiesti se la velocità di questa degradazione fosse sufficiente per generare una corrente utilizzabile. Hanno rivestito i batteri produttori di licopene con un semiconduttore minerale, li hanno applicati su una superficie di vetro dove potevano raccogliere la luce solare ed hanno esaminato cosa è successo.
La corrente generata ha raggiunto una densità di 0,686 milliampere per centimetro quadrato, ovvero 0,324 milliampere in più rispetto agli studi precedenti. È difficile dire quali risparmi potrebbero derivare se questa tecnologia fosse sviluppata su larga scala, ma il i ricercatori stimano che la produzione di coloranti utilizzando il loro processo costi circa un decimo dell'attuale metodi.
Un altro aspetto promettente della tecnologia è che le celle hanno funzionato altrettanto bene in condizioni di scarsa illuminazione quanto in condizioni di scarsa illuminazione luce intensa, il che significa che il metodo potrebbe essere utile in luoghi dell'estremo nord o sud, dove i cieli sono spesso coperto.
“Non consideriamo la nostra tecnologia come un concorrente delle celle solari convenzionali. Piuttosto, sono un complemento”, ha affermato Vikramaditya Yadav, ingegnere chimico e biologico presso l’UBC e un altro degli autori principali dello studio. “Tuttavia, le celle che abbiamo sviluppato sono un dispositivo di “prima generazione” che necessita di miglioramenti e ottimizzazioni significativi prima di poter raggiungere i livelli delle celle solari al silicio. Tuttavia, anche nella sua fase iniziale, la tecnologia ha già prodotto alcune applicazioni promettenti. L’esplorazione di ambienti scarsamente illuminati come le miniere richiede l’uso di sensori che potrebbero essere alimentati con celle biogene come quella che abbiamo sviluppato”.
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