Дослідники з Університету
Конкордія у Квебеку розробили спосіб отримання енергії у процесі фотосинтезу
морських водоростей, прагнучи запропонувати стійке джерело енергії.
Команда університетської
лабораторії оптико-біомікросистем генерує енергію, суспендуючи водорості у
спеціалізованому розчині та поміщаючи їх у невеликі силові елементи.
Їхня модель захоплює
електрони для вироблення електроенергії, що робить її не просто технологією з
нульовим рівнем викидів, а й технологією з негативним викидом вуглецю.
На думку дослідників, при
правильному налаштуванні їх мікрофотосинтетичні силові елементи (μPSC)
здатні виробляти достатньо енергії для роботи гаджетів із наднизьким та низьким
енергоспоживанням, як-от датчики Інтернету речей (IoT).
Дослідники побудували
мікроелектроди з обох боків мембрани, щоб збирати заряди, які водорості
виділяють під час фотосинтезу. Кожна камера досить маленька, розміром всього 2
х 2 х 4 міліметри.
Анодна камера містить
двомілілітровий розчин, в якому розміщені водорості, а катод заповнений
фериціанідом калію, свого роду акцептором електронів. На думку дослідників,
коли водорості починають випускати електрони в результаті фотосинтезу,
електрони збираються через електроди в мембрані та проводяться, внаслідок чого
утворюється струм.
Однак протони перетинають
мембрану і потрапляють на катод, окислюючи та відновлюючи фероціанід калію.
Процес також протікає без прямих сонячних променів, хоч і з меншою інтенсивністю.
«Як і люди, водорості
постійно дихають, але вони поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень.
Завдяки своєму механізму фотосинтезу вони також виділяють електрони під час
дихання. - сказав Діліппан Паннеєрсельвам співавтор дослідження. «Виробництво
електроенергії не припиняється. Електрони постійно збираються».
Дослідники протестували різні
зміни енергоосередку, що працює на водоростях. Команда визнає нездатність
системи на цьому етапі конкурувати з альтернативними методами виробництва
електроенергії, такими як сонячні батареї. Максимальна напруга на клемах одного
мікрофотосинтетичного елемента живлення становить 1,0 В.