“Het is al een tijdje bekend dat fotosynthetische micro-organismen – eencellige algen – produceren kleine hoeveelheden elektronen, gestimuleerd door licht, die door elektroden kunnen worden verzameld om een huidig," Professor Chris Howe, een van de hoofdonderzoekers van het project, vertelde Digital Trends. “Je kunt systemen die hierop gebaseerd zijn, zien als een biologische versie van een fotovoltaïsche cel. Momenteel is het vermogen per oppervlakte-eenheid van die cellen laag, met een maximum van 0,1 watt per vierkante meter. We kunnen de apparaten echter wel gebruiken om kleine apparaten, zoals omgevingssensoren, van stroom te voorzien. We zijn erin geslaagd het vermogen te vervijfvoudigen.”
Aanbevolen video's
De nieuwe techniek, ontwikkeld in samenwerking door onderzoekers van de afdelingen biochemie, scheikunde en natuurkunde van de universiteit, omvat een tweekamersysteem systeem, waarin de twee centrale processen die betrokken zijn bij de werking van een zonnecel – het genereren van elektronen en hun omzetting in energie – gescheiden. Hierdoor konden ze de prestaties van de stroomafgifte-eenheid verbeteren door middel van miniaturisatie. Omdat vloeistoffen zich op miniatuurschaal anders gedragen, resulteerde deze opstelling in efficiëntere cellen met een lagere interne weerstand en verminderde elektrische verliezen.
Verwant
- De krachtigste zonnetelescoop ter wereld begint met wetenschappelijke activiteiten
- Duisternis benutten: de race om het grootste probleem van zonne-energie op te lossen
- Hoge temperaturen en een diamanten aambeeld kunnen leiden tot een doorbraak van zonnecellen
Ondanks dat ze vijf keer efficiënter zijn dan eerdere door algen aangedreven biocellen, produceert de creatie van het team nog steeds slechts een tiende van de vermogensdichtheid die wordt geleverd door conventionele zonnebrandstofcellen. Dat betekent echter niet dat het geen nut heeft. “Conventionele zonnecellen produceren een hogere vermogensdichtheid dan onze apparaten, al zijn onze apparaten waarschijnlijk goedkoper te maken – zowel in financiële investeringen als in energie-investeringen – en te ontmantelen aan het einde van hun levensduur”, Howe voortgezet. “Bovendien kunnen onze apparaten in het donker wat stroom produceren, met behulp van materialen die door de algencellen in het licht worden gemaakt, in tegenstelling tot conventionele zonnecellen.”
Howe merkte op dat hoewel conventionele zonnecellen waarschijnlijk de voorkeur zullen hebben voor grootschalige energieproductie voor de elektriciteitsvoorziening, hun biozonnecellen in andere scenario's nuttig zouden kunnen zijn. Op het platteland van Afrika is er bijvoorbeeld overvloedig zonlicht, maar er is geen bestaand elektriciteitsnet.
Om dat punt te bereiken zijn echter aanvullende werkzaamheden nodig. “Opschalen is altijd een grote hindernis bij de overstap van een laboratorium naar een implementatie in de echte wereld”, zegt Howe. “We willen de systemen graag commercialiseren, maar dat zal nog een paar jaar duren.”
Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Energy.
Aanbevelingen van de redactie
- Groen gaan met een door algen aangedreven microprocessorcomputer
- Wetenschappers denken dat de volgende grote zonnestorm een ‘internetapocalyps’ zou kunnen veroorzaken
- Je off-grid-dromen kunnen werkelijkheid worden met het kleine huis op zonne-energie van GoSun
- Zouden er ooit twee sterren in ons zonnestelsel kunnen zijn geweest?
- Een ultradunne grafeenlaag zou de volgende generatie zonnepanelen kunnen helpen beschermen
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
