Sistem algi se 'pretvara u' obnovljive biofotonaponske ćelije

Britanski istraživači koristili su široko rasprostranjenu plavo-zelenu algu za napajanje mikroprocesora godinu dana, koristeći samo ambijentalno svjetlo i vodu. Sistem ima potencijal da napaja male uređaje na pouzdan i regenerativan način. Istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Energy and Environmental Science.

Sustav je veličine AA baterije i sadrži netoksičnu algu zvanu Synechocystis koja prirodno sakuplja energiju od sunca putem fotosinteze, proizvodeći male električne struje koje stupaju u interakciju s aluminijskim elektrodama i koriste se za napajanje mikroprocesora koji pokreće.

Sistem je napravljen od uobičajenih, jeftinih materijala koji se uglavnom mogu reciklirati. To znači da se lako može replicirati stotine hiljada puta za napajanje mnoštva malih uređaja kao dijela Interneta stvari. Istraživači kažu da je najkorisniji u situacijama van mreže ili u udaljenim područjima, gdje bi mala količina električne energije mogla donijeti velike koristi.

Ko-stariji autor rada, profesor Christopher Howe, Odsjek za biohemiju, Univerzitet u Kembridžu, Velika Britanija, rekao je: "Sve veći Internet stvari zahtijeva sve više i više električne energije, a mi mislimo da to mora doći iz sistema koji mogu generirati energiju, ne nešto kao što skladišti energiju tako lako kao baterija." A ovaj fotosintetski uređaj ne ostaje bez energije kao baterija jer stalno koristi svjetlost kao izvor energije.

U eksperimentima je potvrđeno da se uređaj široko koristi za napajanje mikroprocesora u IoT uređajima. Internet stvari je velika i rastuća mreža elektronskih uređaja, od kojih svaki koristi samo malu količinu električne energije, prikuplja i dijeli podatke u realnom vremenu putem Interneta. Koristeći jeftine kompjuterske čipove i bežične mreže, milijarde uređaja su dio te mreže, od pametnih satova do temperaturnih senzora u elektranama. Očekuje se da će do 2035. ovaj broj porasti na jedan bilion uređaja, koji zahtijevaju ogromne količine prijenosne energije.

Istraživači takođe objašnjavaju zašto uređaj može da radi u kućnom okruženju ili u polu-spoljnim uslovima sa prirodnim svetlom i povezanim temperaturnim fluktuacijama. Algu nije potrebno hraniti, ona proizvodi vlastitu hranu tokom fotosinteze, a iako je za fotosintezu potrebna svjetlost, uređaj može nastaviti proizvoditi električnu energiju čak i u mračnim okruženjima jer alge nastavljaju prerađivati ​​hranu u nedostatku svjetla, a ovo nastavlja da stvara struju. Reporter Zhang Mengran

Složenost IoT napajanja zapravo je daleko iznad ljudske mašte. Mnoga od postojećih rješenja više nisu primjenjiva: prvo, korištenje litijum-jonskih baterija za napajanje triliona IoT uređaja smatra se nepraktičnim jer zahtijeva tri puta više litijuma nego što svijet proizvodi godišnje; drugo, tradicionalni fotonaponski uređaji Postoje i sporna pitanja u vezi sa materijalima proizvodnje; i upotreba energije IoT-a može zahtijevati vrlo širok raspon ulaza uz održavanje visoke efikasnosti bez pregrijavanja sistema. U ovom slučaju, naučnici su svoju pažnju usmjerili na fotonaponske ćelije algi, koje ne moraju nužno postati glavno rješenje, ali pružaju više opcija za maksimiziranje performansi u dugotrajnoj upotrebi uz minimiziranje gubitaka.