RU UA
1

Ученые предлагают генерировать чистую энергию из водорослей

Технологии 15:06 - 19 июня 2024

Да, конечно, заменять солнечные панели на что-то вроде теплиц с водорослями никто не будет, но это может стать хорошей альтернативой питанию микроэлектроники

Морское дно

Водоросли могут стать еще одним источником возобновляемой энергии/Фото: pvproductions/freepik

Исследователи из Университета Конкордия в Квебеке разработали способ получения энергии из процесса фотосинтеза водорослей, что может сделать растения новым источником чистой энергии.

Детали

Команда университетской лаборатории Optical-Bio Microsystems генерирует энергию, держа водоросли в специализированном растворе и размещая в небольших элементах питания.

Их модель улавливает электроны для производства электроэнергии, делая ее не просто нулевой, но и отрицательной с точки зрения выбросов углерода.

По словам исследователей, если их правильно настроить, микрофотосинтетические батареи (µPSC) обладают способностью производить достаточно энергии для работы гаджетов со сверхнизким и низким энергопотреблением, таких как датчики Интернета вещей (IoT).

В установке µPSC протонообменная мембрана в форме соты разделяет анодные и катодные камеры микрофотосинтетической энергетической ячейки.

Исследователи сконструировали микроэлектроды по бокам мембраны, чтобы собирать заряды, которые выделяют водоросли во время фотосинтеза. Каждая камера достаточно мала, размером всего два сантиметра на два сантиметра и толщиной четыре миллиметра.

Фото из журнала Energies

Анодная камера содержит двухмилилитровый раствор, в котором погружены водоросли, тогда как катод заполнен феррицианидом калия, определенным акцептором электронов.

По словам исследователей, когда водоросли начинают излучать электроны в результате фотосинтеза, электроны собираются через электроды в мембране и проводятся, в результате чего возникает ток.

Протоны пересекают мембрану и попадают на катод, окисляя и восстанавливая ферроцианид калия. Процесс также проходит без прямого солнечного света, хотя и с меньшей интенсивностью. Исследователи объясняют:

Как и люди, водоросли постоянно дышат, но они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Благодаря механизму фотосинтеза они выделяют электроны во время дыхания. Производство электроэнергии не останавливается. Электроны постоянно собираются.

Исследователи проверили производительность микрофотосинтетических элементов питания (µPSC) в разных конфигурациях. Испытания показали, что объединение последовательных и параллельных массивов микрофотосинтетических элементов питания (µPSC) генерирует больше энергии, чем использование только последовательного или параллельного соединения.

Команда признает неспособность системы конкурировать с альтернативными методами производства электроэнергии, такими как солнечные батареи. Один микрофотосинтетический элемент питания имеет максимальное напряжение на клемме всего 1,0 В.

Однако при наличии достаточного количества исследований и разработок, включая технологии интеграции посредством искусственного интеллекта, исследователи полагают, что эта технология может стать жизнеспособным, доступным и чистым источником энергии в будущем.

Команда подчеркивает, что в их системе не используются опасные газы или микроволокна. Здесь используются биосовместимые полимеры, поэтому вся система легко разлагается и очень дешева в производстве.

Ранее миллиардер Илон Маск заявил, что благодаря технологиям можно просто решить вопрос нехватки пресной воды в мире.

Источник: Interesting Engineering

Не пропустите интересное!

Подписывайтесь на наши каналы и читайте новости в удобном формате!

ГЛАВНОЕ ЗА СЕГОДНЯ
Больше новостей