เซลล์แสงอาทิตย์ "ชีวภาพ" ผลิตพลังงานโดยไม่ต้องใช้แสงแดด

เมื่อพูดถึงการผลิตพลังงานจากแสงแดด มีการแสดงวิธีแก้ปัญหาที่ผิดปกติเพื่อทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้น.

ขณะนี้ ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย (UBC) ได้แสดงให้เห็นว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสิ่งมีชีวิตสามารถผลิตพลังงานได้แม้จะมีแสงแดดจำกัดก็ตาม เซลล์เหล่านี้รู้จักกันในชื่อเซลล์แสงอาทิตย์ “ชีวภาพ” ซึ่งสามารถเสนอทางเลือกแทนเซลล์สังเคราะห์ที่ใช้ในแผงโซลาร์เซลล์ทั่วไปในปัจจุบัน โดยให้แหล่งพลังงานแม้สภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย บทความที่มีรายละเอียดการวิจัย ได้รับการตีพิมพ์ในเดือนนี้ในวารสาร Small

“นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงวัสดุชีวภาพดัดแปลงพันธุกรรมสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์” Sarvesh Kumar วิศวกรเคมีและชีววิทยาของ UBC และหนึ่งในผู้เขียนหลักของรายงานกล่าวกับ Digital เทรนด์ “เราใช้แบคทีเรียที่ไม่เป็นอันตรายและปรับโครงสร้างเครื่องจักรภายในใหม่เพื่อผลิตเม็ดสีที่ไวต่อแสงที่เรียกว่าไลโคปีน”

ในอดีต นักวิจัยได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชีวภาพโดยการสกัดสีย้อมธรรมชาติที่แบคทีเรียใช้ในการสร้างพลังงานในการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นกระบวนการที่มีราคาแพง

ด้วยความโชคดี นักวิทยาศาสตร์ของ UBC ระบุเส้นทางที่อาจถูกกว่าในขณะที่ทำการดัดแปลงพันธุกรรม E. โคไลเพื่อผลิตไลโคปีนจำนวนมาก ซึ่งเป็นสีย้อมที่ทำให้มะเขือเทศมีสี ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็นเครื่องเก็บเกี่ยวแสงที่มีประสิทธิภาพ เมื่อสังเกตเห็นว่าไลโคปีนกำลังย่อยสลาย (ปล่อยอิเล็กตรอน) พวกเขาสงสัยว่าอัตราการย่อยสลายนี้เพียงพอที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้หรือไม่ พวกเขาเคลือบแบคทีเรียที่ผลิตไลโคปีนด้วยเซมิคอนดักเตอร์แร่ แล้วนำไปใช้กับพื้นผิวกระจกที่สามารถกักเก็บแสงแดด และตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้น

กระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นมีความหนาแน่น 0.686 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งสูงกว่าการศึกษาครั้งก่อนๆ 0.324 มิลลิแอมป์ เป็นการยากที่จะบอกว่าการประหยัดต้นทุนอาจส่งผลอย่างไรหากเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาในวงกว้าง แต่ นักวิจัยประเมินว่าการผลิตสีย้อมโดยใช้กระบวนการของพวกเขามีค่าใช้จ่ายประมาณหนึ่งในสิบของกระแส วิธีการ

อีกแง่มุมที่น่าหวังของเทคโนโลยีก็คือ เซลล์ทำงานได้ดีในที่แสงน้อยเหมือนกับที่ทำในนั้น แสงสว่างจ้า หมายความว่าวิธีนี้อาจมีประโยชน์ในพื้นที่ทางเหนือหรือใต้อันไกลโพ้นซึ่งท้องฟ้ามักอยู่บ่อยๆ มืดครึ้ม

“เราไม่ได้มองว่าเทคโนโลยีของเราเป็นคู่แข่งกับเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไป แต่มันเป็นส่วนเสริม” Vikramaditya Yadav วิศวกรเคมีและชีววิทยาของ UBC และผู้เขียนนำรายงานอีกคนหนึ่งกล่าว “เซลล์ที่เราพัฒนายังคงเป็นอุปกรณ์ 'รุ่นที่ 1' ที่ต้องการการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพที่สำคัญก่อนที่จะถึงระดับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อย่างไรก็ตาม แม้ในวัยเด็ก เทคโนโลยีนี้ได้ก่อให้เกิดแอปพลิเคชั่นที่มีแนวโน้มดีบางอย่างแล้ว การสำรวจสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อย เช่น เหมือง จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ที่สามารถขับเคลื่อนด้วยเซลล์ชีวภาพแบบที่เราพัฒนาขึ้น”

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• 'นาฬิกาแดดที่ใหญ่ที่สุดในโลก' จะเพิ่มเป็นสองเท่าในฐานะผู้ให้บริการพลังงานสีเขียว
• อุณหภูมิสูงและทั่งเพชรอาจนำไปสู่การค้นพบเซลล์แสงอาทิตย์
• ชั้นกราฟีนบางเฉียบสามารถช่วยปกป้องแผงโซลาร์เซลล์ยุคถัดไปได้
• ลมและแสงอาทิตย์? ข่าวเก่า. แคลิฟอร์เนียต้องการระเหยขยะเพื่อสร้างพลังงาน
• ลิเธียมไอออนเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น มาดูอนาคตของแบตเตอรี่กัน

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร