"Biogene" solceller produserer energi uten behov for sollys

Når det gjelder å generere energi fra sollys, uvanlige løsninger har vist seg å gjøre prosessen mer effektiv.

Nå har et team av forskere fra University of British Columbia (UBC) demonstrert hvordan solceller laget av levende organismer kan generere energi selv med begrenset sollys. Kjent som "biogene" solceller, kan disse cellene tilby et alternativ til syntetiske celler som for tiden brukes i konvensjonelle solcellepaneler, og gir en energikilde til tross for dårlig vær. Et papir som beskriver forskningen ble publisert denne måneden i tidsskriftet Small.

Anbefalte videoer

"Dette er den første studien som viser genetisk konstruerte biogene materialer for solcelleproduksjon," Sarvesh Kumar, en kjemisk og biologisk ingeniør ved UBC og en av papirets hovedforfattere, fortalte Digital Trender. "Vi brukte en ufarlig bakterie og rekonstruerte dens interne maskineri for å produsere et fotoaktivt pigment kalt lykopen."

I slekt

  • Utnytte mørket: Kappløpet for å løse solenergiens største problem
  • Personlig strømgenerator høster energi fra brisen du lager når du går
  • Europas Solar Orbiter gjør sin første nærme tilnærming til solen

Tidligere har forskere utviklet biogene solceller ved å trekke ut naturlige fargestoffer som bakterier bruker til å generere energi i fotosyntesen. Dette har imidlertid vist seg å være en kostbar prosess.

I et lykketreff identifiserte UBC-forskerne en potensielt billigere rute mens de manipulerte E. coli slik at det ville produsere mye lykopen, fargestoffet som gir tomater fargen, som har vist seg å være en effektiv lyshøster. Da de la merke til at lykopenet ble nedbrytende (frigjør elektroner), lurte de på om hastigheten på denne nedbrytningen var nok til å generere en brukbar strøm. De belagte de lykopenproduserende bakteriene med en mineralhalvleder, påførte dem på en glassoverflate hvor de kunne samle sollys, og undersøkte hva som skjedde.

Strømmen de genererte nådde en tetthet på 0,686 milliampere per kvadratcentimeter, som var 0,324 milliampere høyere enn tidligere studier. Det er vanskelig å si hvilke kostnadsbesparelser som kan resultere hvis denne teknologien utvikles i stor skala, men forskere anslår at produksjon av fargestoffer ved å bruke prosessen koster omtrent en tidel av dagens metoder.

Et annet lovende aspekt ved teknologien er at cellene fungerte like bra i svakt lys som de gjorde i sterkt lys, noe som betyr at metoden kan være nyttig på steder helt i nord eller sør, der himmelen ofte er overskyet.

"Vi ser ikke på teknologien vår som en konkurrent til konvensjonelle solceller. Snarere er de et komplement, sier Vikramaditya Yadav, en kjemisk og biologisk ingeniør ved UBC og en annen av avisens hovedforfattere. "Allikevel er cellene vi har utviklet en "generasjon én" enhet som trenger betydelige forbedringer og optimalisering før den kan nå nivåene til silisiumsolceller. Men selv i sin spede begynnelse har teknologien allerede kastet opp noen lovende applikasjoner. Å utforske miljøer med lite lys som gruver krever bruk av sensorer som kan drives med biogene celler som den vi har utviklet."

Redaktørenes anbefalinger

  • "Verdens største solur" til å doble som leverandør av grønn energi
  • Høye temperaturer og en diamantambolt kan føre til et solcellegjennombrudd
  • Et ultratynt grafenlag kan bidra til å beskytte neste generasjons solcellepaneler
  • Vind og sol? Gamle nyheter. California ønsker å fordampe søppel for å skape energi
  • Litium-ion er bare begynnelsen. Her er en titt på fremtiden for batterier

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.