Als het gaat om het opwekken van energie uit zonlicht, Er is aangetoond dat ongebruikelijke oplossingen het proces efficiënter maken.
Nu heeft een team onderzoekers van de Universiteit van British Columbia (UBC) aangetoond hoe zonnecellen gemaakt van levende organismen zelfs met beperkt zonlicht energie kunnen opwekken. Deze cellen staan bekend als ‘biogene’ zonnecellen en zouden een alternatief kunnen bieden voor synthetische cellen die momenteel in conventionele zonnepanelen worden gebruikt, en kunnen ondanks slecht weer een energiebron vormen. Een paper waarin het onderzoek wordt beschreven werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Small.
Aanbevolen video's
“Dit is de eerste studie die genetisch gemanipuleerde biogene materialen voor de productie van zonnecellen aantoont,” Sarvesh Kumar, een chemisch en biologisch ingenieur bij UBC en een van de hoofdauteurs van het artikel, vertelde Digital Trends. “We hebben een onschadelijke bacterie gebruikt en de interne machinerie opnieuw ontworpen om een fotoactief pigment te produceren dat lycopeen wordt genoemd.”
Verwant
- Duisternis benutten: de race om het grootste probleem van zonne-energie op te lossen
- Persoonlijke stroomgenerator haalt energie uit de bries die u maakt als u loopt
- De Europese Solar Orbiter maakt voor het eerst een nauwe benadering van de zon
In het verleden hebben onderzoekers biogene zonnecellen ontwikkeld door natuurlijke kleurstoffen te extraheren die bacteriën gebruiken om energie op te wekken bij fotosynthese. Dit is echter een kostbaar proces gebleken.
Met een beetje geluk ontdekten de UBC-wetenschappers een potentieel goedkopere route terwijl ze E. coli zodat het veel lycopeen zou produceren, de kleurstof die tomaten hun kleur geeft, waarvan is aangetoond dat deze een effectieve lichtoogster is. Toen ze merkten dat het lycopeen aan het afbreken was (waarbij elektronen vrijkwamen), vroegen ze zich af of de snelheid van deze afbraak voldoende was om een bruikbare stroom te genereren. Ze bedekten de lycopeenproducerende bacteriën met een minerale halfgeleider, brachten ze aan op een glazen oppervlak waar ze zonlicht konden opvangen en onderzochten wat er gebeurde.
De stroom die ze genereerden bereikte een dichtheid van 0,686 milliampère per vierkante centimeter, wat 0,324 milliampère hoger was dan eerdere studies. Het is moeilijk te zeggen welke kostenbesparingen zouden kunnen voortvloeien als deze technologie op grote schaal wordt ontwikkeld, maar de onderzoekers schatten dat de productie van kleurstoffen met behulp van hun proces ongeveer een tiende van de huidige kosten kost methoden.
Een ander veelbelovend aspect van de technologie is dat de cellen bij weinig licht net zo goed werken als bij weinig licht helder licht, wat betekent dat de methode nuttig kan zijn op plaatsen in het uiterste noorden of zuiden, waar de lucht vaak is bewolkt.
“Wij beschouwen onze technologie niet als een concurrent van conventionele zonnecellen. Ze zijn eerder een aanvulling”, zegt Vikramaditya Yadav, een chemisch en biologisch ingenieur bij UBC en een andere hoofdauteur van het artikel. “Toch zijn de cellen die we hebben ontwikkeld een apparaat van de eerste generatie dat aanzienlijke verbeteringen en optimalisaties nodig heeft voordat het het niveau van siliciumzonnecellen kan bereiken. Maar zelfs in de kinderschoenen heeft de technologie al een aantal veelbelovende toepassingen opgeleverd. Het verkennen van omgevingen met weinig licht, zoals mijnen, vereist het gebruik van sensoren die kunnen worden aangedreven door biogene cellen zoals degene die we hebben ontwikkeld.”
Aanbevelingen van de redactie
- ‘’s Werelds grootste zonnewijzer’ gaat fungeren als leverancier van groene energie
- Hoge temperaturen en een diamanten aambeeld kunnen leiden tot een doorbraak van zonnecellen
- Een ultradunne grafeenlaag zou de volgende generatie zonnepanelen kunnen helpen beschermen
- Wind- en zonne-energie? Oud nieuws. Californië wil afval verdampen om energie te creëren
- Lithium-ion is nog maar het begin. Hier is een kijkje in de toekomst van batterijen
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.
