「生体」太陽電池は太陽光を必要とせずにエネルギーを生成します

太陽光からエネルギーを生み出すというと、 プロセスをより効率的にするための珍しい解決策が示されている.

今回、ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の研究チームは、限られた太陽光でも生物から作られた太陽電池がどのようにしてエネルギーを生成できるかを実証した。 「生物起源」太陽電池として知られるこれらの電池は、従来の太陽電池パネルで現在使用されている合成電池の代替となり、悪天候にもかかわらずエネルギー源を提供する可能性がある。 研究の詳細を説明した論文 今月、雑誌「Small」に掲載されました。

「これは、太陽電池製造用の遺伝子組み換え生体材料を実証した最初の研究です。」 UBCの化学生物学者で論文の筆頭著者の1人であるサルベシュ・クマール氏はDigitalに語った。 トレンド。 「私たちは無害なバクテリアを利用し、その内部機構を再設計してリコピンと呼ばれる光活性色素を生成しました。」

これまで研究者らは、細菌が光合成でエネルギーを生成するために使用する天然色素を抽出することにより、生物起源の太陽電池を開発してきました。 ただし、これは費用のかかるプロセスであることが判明しています。

幸運なことに、UBC の科学者たちは、E を遺伝子操作する際に、潜在的に安価なルートを特定しました。 大腸菌は、トマトに色を与える色素であるリコピンを大量に生成するため、効果的な光収集装置であることがわかっています。 リコピンが分解している（電子を放出している）ことに気づいた彼らは、この分解速度が使用可能な電流を生成するのに十分であるかどうか疑問に思いました。 彼らは、リコピンを生成する細菌を鉱物半導体でコーティングし、太陽光を集めることができるガラス表面に適用し、何が起こるかを調べました。

彼らが生成した電流密度は1平方センチメートル当たり0.686ミリアンペアに達し、これは以前の研究よりも0.324ミリアンペア高かった。 このテクノロジーが大規模に開発された場合にどのようなコスト削減がもたらされるかを判断するのは困難ですが、 研究者らは、彼らのプロセスを使用した染料の生産コストは現在の約 10 分の 1 であると推定しています。 メソッド。

この技術のもう 1 つの有望な側面は、細胞が暗い場所でも、暗い場所でも同様に機能したことです。 明るい光。つまり、この方法は、空がよく晴れる極北または南の場所で役立つ可能性があります。 曇り。

「私たちは自分たちの技術を従来の太陽電池の競合相手とは考えていません。 むしろ、それらは補完的なものです」と、UBCの化学および生物学的エンジニアであり、この論文の筆頭著者の一人であるヴィクラマディティヤ・ヤダフ氏は述べた。 「それでも、私たちが開発したセルは『第 1 世代』のデバイスであり、シリコン太陽電池のレベルに達するには大幅な改善と最適化が必要です。 ただし、このテクノロジーはまだ初期段階にありますが、すでにいくつかの有望なアプリケーションを生み出しています。 鉱山などの低照度環境を探索するには、私たちが開発したような生体細胞で動作するセンサーの使用が必要です。」

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