När det gäller att generera energi från solljus, ovanliga lösningar har visat sig göra processen mer effektiv.
Nu har ett team av forskare från University of British Columbia (UBC) visat hur solceller gjorda av levande organismer kan generera energi även med begränsat solljus. Kända som "biogena" solceller kan dessa celler erbjuda ett alternativ till syntetiska celler som för närvarande används i konventionella solpaneler, vilket ger en energikälla trots dåligt väder. Ett dokument som beskriver forskningen publicerades denna månad i tidskriften Small.
Rekommenderade videor
"Detta är den första studien som visar genetiskt modifierade biogena material för tillverkning av solceller," Sarvesh Kumar, en kemisk och biologisk ingenjör vid UBC och en av tidningens huvudförfattare, berättade för Digital Trender. "Vi använde en ofarlig bakterie och omkonstruerade dess interna maskineri för att producera ett fotoaktivt pigment som heter lykopen."
Relaterad
- Utnyttja mörkret: Kapplöpet för att lösa solenergins största problem
- Personlig kraftgenerator skördar energi från den bris du gör när du går
- Europas Solar Orbiter närmar sig solen för första gången
Tidigare har forskare utvecklat biogena solceller genom att utvinna naturliga färgämnen som bakterier använder för att generera energi i fotosyntesen. Detta har dock visat sig vara en dyr process.
I ett lyckokast identifierade UBC-forskarna en potentiellt billigare väg medan de genmanipulerade E. coli så att det skulle producera massor av lykopen, färgämnet som ger tomater sin färg, vilket har visat sig vara en effektiv ljusskördare. När de märkte att lykopenet försämrades (frigör elektroner), undrade de om hastigheten för denna nedbrytning var tillräcklig för att generera en användbar ström. De belade de lykopenproducerande bakterierna med en mineralhalvledare, applicerade dem på en glasyta där de kunde samla solljus och undersökte vad som hände.
Strömmen de genererade nådde en densitet på 0,686 milliampere per kvadratcentimeter, vilket var 0,324 milliampere högre än tidigare studier. Det är svårt att säga vilka kostnadsbesparingar som kan bli resultatet om denna teknik utvecklas i stor skala men forskare uppskattar att färgproduktion med deras process kostar ungefär en tiondel av nuvarande metoder.
En annan lovande aspekt av tekniken är att cellerna fungerade lika bra i svagt ljus som de gjorde i starkt ljus, vilket innebär att metoden kan vara användbar på platser längst i norr eller söder, där himlen ofta är mulen.
"Vi ser inte vår teknik som en konkurrent till konventionella solceller. Snarare är de ett komplement, säger Vikramaditya Yadav, en kemisk och biologisk ingenjör vid UBC och en annan av tidningens huvudförfattare. "Ändå är cellerna som vi har utvecklat en "generation one"-enhet som behöver betydande förbättringar och optimering innan den kan nå nivåerna av kiselsolceller. Men även i sin linda har tekniken redan skapat några lovande applikationer. Att utforska miljöer med svagt ljus som gruvor kräver användning av sensorer som kan drivas med biogena celler som den vi har utvecklat."
Redaktörens rekommendationer
- "Världens största solur" fördubblas som leverantör av grön energi
- Höga temperaturer och ett diamantstäd kan leda till ett solcellsgenombrott
- Ett ultratunt grafenlager kan hjälpa till att skydda nästa generations solpaneler
- Vind och sol? Gamla nyheter. Kalifornien vill förånga skräp för att skapa energi
- Litiumjon är bara början. Här är en titt på framtiden för batterier
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
