A Reliable and Renewable Biological Photovoltaic Cell

biološka fotovoltaična celica

Sistem, ki je vseboval modro-zelene alge, je eno leto neprekinjeno deloval z mikroprocesorjem z ničemer razen svetlobe iz okolice in vode. Zasluge: Paolo Bombelli

računalništvo, ki ga poganja alge

Znanstveniki so uporabili široko razširjeno vrsto modro-zelenih alg za neprekinjeno napajanje mikroprocesorja eno leto – in še vedno – z nič drugega kot z okolico in vodo. Njihovi sistemi imajo potencial kot zanesljiv in obnovljiv način za napajanje majhnih elektronskih naprav.

Sistem, ki je po velikosti primerljiv z baterijami AA, vsebuje vrsto nestrupenih alg, ki se imenujejo Synechocystis Ki naravno pridobiva energijo iz sonca s fotosintezo. Majhen električni tok, ki nastane pri tem, sodeluje z aluminijasto elektrodo in se uporablja za napajanje mikroprocesorja.

“Naša fotosintetična naprava se ne izprazni kot baterija, ker nenehno uporablja svetlobo kot vir energije.” , Chris Howe

Sistem je izdelan iz preprostih, poceni in večinoma recikliranih materialov. To pomeni, da ga je mogoče enostavno ponoviti na stotine tisočkrat za napajanje velikega števila majhnih naprav kot dela interneta stvari. Raziskovalci pravijo, da je verjetno najbolj uporaben v situacijah zunaj omrežja ali na oddaljenih lokacijah, kjer je lahko majhna količina električne energije zelo koristna.

Profesor Christopher Howe z Oddelka za biokemijo Univerze v Cambridgeu je dejal: “Naraščajoči internet stvari zahteva vedno večjo količino električne energije in menimo, da bo morala izhajati iz sistemov, ki lahko proizvajajo energijo, namesto da bi jo uporabljali samo kot baterija.” Shranite jo tako.” Skupni višji avtor prispevka.

Dodaja: “Naša fotosintetična naprava se ne izprazni kot baterija, ker nenehno uporablja svetlobo kot vir energije.”

V poskusu je bila naprava uporabljena za napajanje Arm Cortex M0+, mikroprocesorja, ki se pogosto uporablja v napravah interneta stvari. Deloval je v domačem okolju in na pol na prostem ob naravni svetlobi in s tem povezanimi temperaturnimi nihanji, rezultati pa so bili predstavljeni za objavo po šestih mesecih neprekinjene proizvodnje električne energije.

Študija je bila objavljena 12. maja 2022 v Journal. je objavljen v Energetika in znanost o okolju,

Prvi avtor dr. Paolo Bombelli z Oddelka za biokemijo Univerze v Cambridgeu je dejal: “Bili smo navdušeni nad tem, kako dosledno je sistem deloval v daljših časovnih obdobjih – mislili smo, da se bo po nekaj tednih lahko ustavil, a se je nadaljevalo.” papir.

Alge ne potrebujejo hrane, saj si sami ustvarijo hrano med fotosintezo. In kljub dejstvu, da fotosinteza zahteva svetlobo, lahko naprava še naprej proizvaja električno energijo tudi v obdobjih teme. Raziskovalci verjamejo, da je to zato, ker alge predelajo del svoje hrane, ko ni svetlobe, in še naprej ustvarja električni tok.

Internet stvari je obsežno in rastoče omrežje elektronskih naprav – od katerih vsaka uporablja le majhno količino električne energije –, ki zbirajo in delijo podatke v realnem času prek interneta. Z uporabo nizkocenovnih računalniških čipov in brezžičnih omrežij je del tega omrežja več milijard naprav – od pametnih ur do temperaturnih senzorjev v elektrarnah. Pričakuje se, da se bo ta številka do leta 2035 povečala na bilijon naprav, kar zahteva veliko število prenosnih virov energije.

Raziskovalci pravijo, da bi bilo nepraktično napajati trilijone naprav interneta stvari, ki uporabljajo litij-ionske baterije: zahtevalo bi trikrat več litija, kot se proizvede letno po vsem svetu. In običajne fotovoltaične naprave so izdelane iz nevarnih materialov, ki imajo škodljive vplive na okolje.

Delo je bilo sodelovanje med Univerzo v Cambridgeu in Armom, podjetjem, ki je vodilo zasnovo mikroprocesorjev. Arm Research je razvil ultra učinkovit testni čip Arm Cortex M0+, izdelal ploščo in namestil vmesnik v oblaku za zbiranje podatkov, predstavljen v poskusih.

Referenca: “Napajanje mikroprocesorja s fotosintezo” str. Bombelli, A. Sawant, a. Scarampy, SJL Rowden, DH Green, A. Erbe, E. rstl, I. Javermović, MF Hohmann-Marriott, SP Trusatti, E. Ozar in CJ Howe, 12. maja 2022, Energetika in znanost o okolju,
DOI: 10.1039/D2EE00233G

Raziskavo je financiral Nacionalni inovacijski center za biofilme.

READ  Ameriški regulator objavil opozorilo o Pfizer, Modern Jobs

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x