כשזה מגיע להפקת אנרגיה מאור השמש, פתרונות יוצאי דופן הוכחו כדי להפוך את התהליך ליעיל יותר.
כעת, צוות חוקרים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית (UBC) הדגים כיצד תאים סולאריים העשויים מאורגניזמים חיים יכולים לייצר אנרגיה אפילו עם אור שמש מוגבל. תאים אלה, הידועים כתאים סולאריים "ביוגניים", יכולים להציע חלופה לתאים סינתטיים המשמשים כיום בפאנלים סולאריים קונבנציונליים, המספקים מקור אנרגיה למרות מזג אוויר גרוע. מאמר המפרט את המחקר פורסם החודש בכתב העת Small.
סרטונים מומלצים
"זהו המחקר הראשון המדגים חומרים ביוגנים מהונדסים גנטית לייצור תאים סולאריים", סרווש קומאר, מהנדס כימי וביולוגי ב-UBC ואחד הכותבים הראשיים של המאמר, אמר לדיגיטל טרנדים. "השתמשנו בחיידק לא מזיק והנדסנו מחדש את המנגנון הפנימי שלו כדי לייצר פיגמנט פוטו-אקטיבי בשם ליקופן."
קָשׁוּר
- רתימת החושך: המירוץ לפתור את הבעיה הגדולה ביותר של אנרגיה סולארית
- מחולל חשמל אישי קוצר אנרגיה מהבריזה שאתה עושה כשאתה הולך
- ה-Solar Orbiter של אירופה מתקרב לראשונה לשמש
בעבר, חוקרים פיתחו תאים סולאריים ביוגניים על ידי מיצוי צבעים טבעיים שחיידקים משתמשים בהם להפקת אנרגיה בפוטוסינתזה. עם זאת, זה הוכח כתהליך יקר.
במכת מזל, מדעני UBC זיהו מסלול פוטנציאלי זול יותר תוך הנדסה גנטית של E. קולי כדי שייצר הרבה ליקופן, הצבע שנותן לעגבניות את צבען, שהוכח כקוצר אור יעיל. כשהבחינו שהליקופן מתכלה (משחרר אלקטרונים), הם תהו האם קצב הפירוק הזה מספיק כדי ליצור זרם שמיש. הם ציפו את החיידקים המייצרים ליקופן במוליך למחצה מינרל, הניחו אותם על משטח זכוכית שבו יכלו לאסוף את אור השמש, ובדקו מה קרה.
הזרם שהם יצרו הגיע לצפיפות של 0.686 מיליאמפר לסנטימטר רבוע, שהיה גבוה ב-0.324 מיליאמפר ממחקרים קודמים. קשה לדעת איזה חיסכון בעלויות עשוי להיווצר אם הטכנולוגיה הזו פותחה בקנה מידה אבל חוקרים מעריכים שייצור צבע באמצעות התהליך שלהם עולה כעשירית מהזרם שיטות.
היבט מבטיח נוסף של הטכנולוגיה הוא שהתאים עבדו באותה מידה באור חלש כפי שעבדו בהם אור בהיר, כלומר השיטה יכולה להיות שימושית במקומות בצפון הרחוק או בדרום, שבהם נמצאים שמים לעתים קרובות מְעוּנָן.
"אנחנו לא רואים בטכנולוגיה שלנו מתחרה לתאים סולאריים רגילים. במקום זאת, הם משלימים", אמרה ויקראמדיטיה ידב, מהנדסת כימית וביולוגית ב-UBC ועוד אחת מהמחברים הראשיים של המאמר. "עם זאת, התאים שפיתחנו הם מכשיר 'דור ראשון' שזקוק לשיפורים ואופטימיזציה משמעותיים לפני שהוא יכול להגיע לרמות של תאים סולאריים מסיליקון. עם זאת, אפילו בחיתוליה, הטכנולוגיה כבר העלתה כמה יישומים מבטיחים. חקירת סביבות עם תאורה נמוכה כמו מוקשים מצריכה שימוש בחיישנים שניתן להפעיל באמצעות תאים ביוגנים כמו זה שפיתחנו".
המלצות עורכים
- 'שעון השמש הגדול בעולם' שישמש כספק אנרגיה ירוקה
- טמפרטורות גבוהות וסדן יהלום עלולים להוביל לפריצת דרך של תאים סולאריים
- שכבת גרפן דקה במיוחד יכולה לסייע בהגנה על פאנלים סולאריים מהדור הבא
- רוח ושמש? חדשות ישנות. קליפורניה רוצה לאדות אשפה כדי ליצור אנרגיה
- ליתיום-יון הוא רק ההתחלה. הנה הצצה לעתיד הסוללות
שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.
