Лента TH Новости Альтернативная энергетика



Черпаем энергию из клеток водорослей

∴ 389

Кризис экологии может отразиться на каждом. Альтернативная энергетика — новое будущее.

1242

Вы могли много читать о продуцировании энергии растениями, которые на протяжении миллионов лет неустанно превращают воду и солнечный свет в энергию. Недавно инженеры сымитировали фотосинтез в приборе, похожем на искусственные листья и использовали его для производства энергии. В качестве продуцентов этой энергии выступали клетки водорослей. Сейчас, команда университета Кембриджа усовершенствовала прибор, что подняло его эффективность в пять раз по сравнению с предыдущими устройствами, сделало его намного дешевле в производстве и легче в использовании.

Водоросли в процессе фотосинтеза в своих клетках производят электроны, некоторые из которых двигаются наружу клетки, где далее они могут быть собраны устройством. Энергетические элементы, построенные по этому принципу, называются биофотоэлектрическими (BPVs). Они создают энергию через два основных процесса: зарядку, которая собирает свет для осуществления фотосинтеза и, следовательно, производства электронов и передачу полученной энергии (превращение собранных электронов в электрический ток).

В большинстве энергетических элементов, основанных на водорослях, обе эти системы размещены в одной камере, однако ученые из Кембриджа поняли, что можно улучшить эффективность устройства, разделив их.

По словам главного автора исследования, Kadi Liis Saar, зарядка и передача энергии часто имеют противоречивые требования.

Например, зарядный блок для эффективной зарядки должен подвергаться воздействию солнечного света, однако, блок передачи энергии не требует подачи света, а превращение электронов в ток должно протекать с минимальными потерями.Kadi Liis Saar.

Так команда создала прибор с двумя камерами, что позволило каждому сектору быть максимально эффективным. В то же время это позволило хранить энергию для того, чтобы ее можно было использовать позднее, что может быть удобно во время снабжения светом в ночное время суток.

Разделение зарядки и передачи энергии означало, что мы смогли повысить производительность блока питания за счет миниатюризации. На миниатюрных масштабах поведение жидкости очень различается, что позволяет нам конструировать более эффективные клетки, которые обладают меньшим внутренним сопротивлением и низкими электрическими потерями.Tuomas Knowles, соавтор исследования.

В разработанном устройстве использовались генетически модифицированные водоросли, в которых сокращалось число электронов, которое они теряют в процессе фотосинтеза. В целом, усовершенствованное устройство имело более высокую мощность 0,5 Вт/м2, что в 5 раз выше, чем этот показатель предыдущего девайса.

Это относительно низко по сравнению с другими фотоэлектрическими приборами, однако энергетические элементы, основанные на клетках водорослей, являются их экологической альтернативой. Производство их также легче и дешевле, что может со временем быть использовано в развивающихся странах.

Анастасия Ильина