Αρχική Επιστήμη Φύκι παράγει ηλεκτρική ενέργεια

Φύκι παράγει ηλεκτρική ενέργεια

Σύνταξη: ecozen.gr

Ενώ οι μπαταρίες και οι ηλιακές κυψέλες είναι βρώμικες στην παραγωγή και απαιτούν υλικά που δεν είναι πάντα άμεσα διαθέσιμαόπως το λίθιο και τα στοιχεία σπάνιων γαιών-, το αλουμίνιο, το πλαστικό, τα φύκια και το νερό είναι πιο εύκολο να προμηθευτούν με λιγότερο χάος.

0
algae battery3
Η μίνι δεξαμενή με το φύκι δεν ξεπερνάει στο μέγεθος μία μπαταρία ΑΑ
Διαφήμιση

Ένα φύκι που παράγει ενέργεια μόνο με νερό και ηλιακό φως χρησιμοποίησαν ως μπαταρία για να λειτουργήσει ένας υπολογιστής για ένα έτος. Μια μίνι δεξαμενή που κατασκεύασαν επιστήμονες του Cambridge περιέχει ένα γαλαζοπράσινο φύκι φωτοσυνθέτει και παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέρα – νύχτα.

Πριν από περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια, ωκεάνια στρώματα κυανοβακτηρίων, τα λεγόμενα γαλαζοπράσινα φύκια, μεταμόρφωσαν την ατμόσφαιρα της Γης μετατρέποντας το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο που αναπνέουμε εμείς τα πολύπλοκα ζώα.

Κατά τη διάρκεια της ζωής τους στον πλανήτη, έχουν επιβιώσει από πέντε μαζικές εξαφανίσεις με το φως και το νερό. Και τώρα, σε μια μικρή δεξαμενή σε ένα περβάζι στην Αγγλία, αυτό το δισεκατομμυρίων ετών κομμάτι της βιοτεχνολογίας δανείζει την τεχνογνωσία του σε έναν σχετικό πρωτάρη.

φύκια
Εικόνα: unsplash/@silasbaisch

Η δεξαμενή, που κατασκευάστηκε από επιστήμονες του Cambridge, έχει περίπου το μέγεθος μιας μπαταρίας ΑΑ και διαθέτει τέσσερα πλαστικά παράθυρα τοποθετημένα σε ένα απλό πλαίσιο αλουμινίου. Στο εσωτερικό, μια αποικία φυκιών λαμβάνει το φως του ήλιου και το μετατρέπει σε τροφή μέσω της φωτοσύνθεσης. Κατά τη διαδικασία αυτή, παράγουν ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο φτάνει στα ηλεκτρόδια του πλαισίου αλουμινίου.

Σε αυτά, οι ερευνητές προσάρμοσαν ένα τσιπ υπολογιστή χαμηλής κατανάλωσης που προγραμματίστηκε να λειτουργεί σε κύκλους 45 λεπτά σε λειτουργία και 15 λεπτά σε αναμονή και άφησαν αυτή την περίεργη συσκευή στην τύχη της για έξι μήνες.

Προς έκπληξή τους, λειτουργούσε συνεχώς και χωρίς διακοπή.

Πώς λειτουργεί

Εντυπωσιαστήκαμε από το πόσο σταθερά δούλευε το σύστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα σκεφτήκαμε ότι θα σταματούσε μετά από μερικές εβδομάδες, αλλά συνέχισε να λειτουργεί, δήλωσε ο Paolo Bombelli, βιοχημικός του Cambridge και πρώτος συγγραφέας της εργασίας.

Εκτός του ότι είναι μια απλή πηγή ενέργειας που κατασκευάζεται από άμεσα διαθέσιμα εξαρτήματα και υλικά, το σύστημα λειτουργεί μέρα και νύχτα (σε αντίθεση με την ηλιακή ενέργεια).

Η ομάδα πιστεύει ότι η άλγη υπερπαράγει τροφή κατά τη διάρκεια της ημέρας, οπότε συνεχίζει να μασουλάει και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια κατά τη διάρκεια της νύχτας. Παρόλο που το έγγραφο αναφέρεται στα ευρήματά τους από την πρώτη εξάμηνη περίοδο, ο υπολογιστής τους που τροφοδοτείται από φύκια λειτουργεί συνεχώς εδώ και ένα χρόνο (και συνεχίζει να λειτουργεί).

Διαβάστε επίσης:  Η άνοδος της θάλασσας απειλεί 200 μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς

The Computer Was Able To Run With The Bio Battery For Six Months

Το σύστημα παράγει μια μικρή ποσότητα ρεύματος. Το τσιπ, ένα Arm Cortex M0+ που χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές Internet of Things, καταναλώνει μόλις 0,3 μικροβάτ την ώρα για να εκτελέσει πολύ βασικούς υπολογισμούς.

Όπως σημειώνει το The Verge, αν ο μέσος φορητός υπολογιστής σας χρησιμοποιεί περίπου 100 watt την ώρα, θα χρειαζόσασταν εκατομμύρια από αυτούς τους συλλέκτες ενέργειας από φύκια μόνο και μόνο για να ελέγξετε το email σας ή να χαλαρώσετε σε μια συνάντηση Zoom.

Μικρή η παραγωγή ενέργειας αλλά αξιοποιήσιμη

Αλλά οι ερευνητές δεν στοχεύουν σε φορητούς υπολογιστές. Αντίθετα, πιστεύουν ότι οι μελλοντικές επαναλήψεις θα βρουν μια εξειδικευμένη εφαρμογή για την τροφοδοσία των δισεκατομμυρίων ή τρισεκατομμυρίων απλών αισθητήρων και τσιπ. Αυτά μπορεί να λαμβάνουν μετρήσεις των τοπικών συνθηκών σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, για παράδειγμα, ή να μπορούν να φορτίζουν μια μικρή συσκευή.

“Θα μπορούσε να λειτουργήσει σε αγροτικές περιοχές χωρών με χαμηλό και μεσαίο εισόδημα, για παράδειγμα, σε εφαρμογές όπου μια μικρή ποσότητα ενέργειας μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη, όπως περιβαλλοντικοί αισθητήρες ή η φόρτιση ενός κινητού τηλεφώνου“.

Φύκι

Γενετικά τροποποιημένα φύκια παράγουν περισσότερη ενέργεια

Υπάρχουν όμως περιθώρια βελτίωσης. Υπάρχουν χιλιάδες είδη κυανοβακτηρίων και η ομάδα διαπίστωσε ότι ορισμένα παράγουν περισσότερο ρεύμα από άλλα. Επίσης, σε προηγούμενη έρευνα, η ομάδα τροποποίησε γενετικά τα κυανοβακτήρια ώστε να παράγουν πιο αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια.

Τα απαιτούμενα υλικά είναι ανακυκλώσιμα, φθηνά και επεκτάσιμα. Ενώ οι μπαταρίες και οι ηλιακές κυψέλες είναι βρώμικες στην παραγωγή και απαιτούν υλικά που δεν είναι πάντα άμεσα διαθέσιμαόπως το λίθιο και τα στοιχεία σπάνιων γαιών-, το αλουμίνιο, το πλαστικό, τα φύκια και το νερό είναι πιο εύκολο να προμηθευτούν με λιγότερο χάος.

Η ομάδα δοκίμασε ακόμη και ένα μοντέλο του συστήματος που επαναχρησιμοποιεί κοινά πλαστικά μπουκάλια νερού. Η ελπίδα είναι ότι αυτού του είδους το σύστημα θα μπορούσε να αναπαραχθεί εκατοντάδες χιλιάδες φορές για την τροφοδοσία συσκευών ακραίων σημείων και ενδεχομένως να είναι εμπορικά βιώσιμο σε πέντε χρόνια.

Διαβάστε επίσης:  Η άνοδος της θάλασσας απειλεί 200 μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς

ΠΗΓΗ: singularityhub.com

Διαφήμιση
Προηγούμενο άρθροΠόλεμος στην Ουκρανία: Περιβαλλοντικοί κίνδυνοι στη Βαλτική
Επόμενο άρθροTourism Awards 2022: Επτά βραβεία για τα Aria Hotels