ALGAE燃料电池向现实靠近

剑桥大学研究人员开发出新设计藻动燃料电池,比现有植物和藻类模型效率高五倍,并有可能提高生产和实用成本效益

随着全球人口增长,能源需求也是如此气候变化威胁意味着,迫切需要寻找清洁可再生替代物,以取代不产生大量温室气体并可能给我们生态系统带来毁灭性后果的化石燃料太阳电量被视为特别有吸引力源码,因为平均而言,地球在一定时间从太阳接收约10 000倍的能量,超出人类消费需求

近些年来,除合成光电装置外,生物光伏学(BPVs,又称生物太阳能电池)已成为一种环境友好和低成本方法,用于捕捉太阳能并转换成电流太阳能电池使用藻类等微生物的光合成特性将光转换成电流,可用电流供电

期间光合作用藻类生成电子,其中一些导出细胞外,为电流提供电源设备至今所有BPV演示都定位电荷(光采电生成)和电源传送(转电电路)电子生成流

博士yabovip2021Paolo Bombelli是生物化学系博士后研究者,他的研究希望利用植物、藻类和细菌的光合和代谢活动创建生物电波设备,这是可再生电流的可持续源称自己为植物 藻类 细菌电工

yabovip2021自然能源杂志描述的新技术中,生物化学、化学和物理系的研究人员协作开发双片BPV系统,将运行太阳能电池的两个核心过程-生成电子并转换为电源-分离开来。

yabovip2021化学系Kadi Liis Saar解释道,举个例子 充电单元需要接触阳光以允许高效充电, 供电部分不要求接触光,

搭建二组系统允许研究人员独立设计两个单元,并以此优化进程同时性能

yabovip2021化学系和卡文迪什实验室的TuomasKnowles教授解释道:微量流体行为大相径庭 使我们能够设计效率更高 内部阻抗度较低 电损耗减少

团队使用经基因修改的藻类运变,使细胞在光合作用期间能最小化电荷分解加上新设计,使研究人员能够搭建生物光电电池,电密度为0.5W/m2,比前设计高五倍光伏电池提供电密度只有十分之一左右,但这些新光伏电池有几个吸引人的特征,他们说。

yabovip2021生物化学系的Christopher Howe教授表示 : “ 传统硅电池比藻力电池在太阳能量分量转向电能时效率更高,特别是藻类自然生长分治 以藻类为基础的系统 可能需要更少的能量投资

分离能源生成和存储组件也有别的好处 研究人员说可存储电荷, 而不是立即使用-意味着电量可以在白天生成,

藻力燃料电池不太可能产生足够的电网系统电源,但它们在非洲农村地区可能特别有用,那里的阳光丰盛,但没有电网系统此外,半导体合成光伏通常由专用设施生产,远离使用设施,生物光伏生产可直接由当地社区进行,例如研究人员。

寻找替代绿化燃料大步前行yabovip2021Paolo Bombelli生物化学系将algal系统推向实际实施

参考文献:“通过脱钩存储和供电提高生物电量密度”,Kadi L萨尔,保罗邦贝利Lea-Smith,Toby电话,Eva-MariAro,Thomas Müller, ChristopherJHowe和TuomasPJ.Knowles,2018年1月9日自然能.
DOI:10.1038/s41560-017-0073-0

研究得到了Leverhulme信托公司、工程物理研究理事会和欧洲研究理事会的支持。