Что если водоросли однажды смогут заменить фотоэлектрические элементы?
Недавнее исследование, проведенное в Квебеке, показало, что водоросли могут оказаться полезными в нынешней энергетической революции. Их процесс фотосинтеза может производить достаточно энергии для питания низковольтных приборов.
Использование преимуществ механизма фотосинтеза
Солнечная энергия в настоящее время является важной частью энергетического перехода, наряду с другими возобновляемыми источниками, такими как энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная энергия и биомасса. Однако фотоэлектрическим элементам, из которых состоят солнечные панели, вскоре придется столкнуться с новым конкурентом — водорослями. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Energies 5 апреля 2024 года, водоросли имеют большие перспективы, особенно для питания низковольтных устройств, таких как некоторые датчики Интернета вещей (IoT).
Команда из Университета Конкордия в Монреале (Квебек) объясняет, что они обнаружили способ извлечения энергии из процесса фотосинтеза в водорослях. Это стало возможным благодаря специальной манипуляции: водоросли были взвешены в растворе, а затем помещены в небольшие электрические ячейки.
“Как и люди, водоросли постоянно дышат, но при этом они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Благодаря механизму фотосинтеза они также высвобождают электроны во время дыхания“, — рассказал в пресс-релизе один из исследователей Дхилиппан Паннерсельвам.
Технология, которая все еще не очень эффективна
Модель, разработанная исследователями, направлена на захват электронов из водорослей для производства электроэнергии. Это технология отрицательной эмиссии, которая включает в себя микрофотосинтетические клетки (µPSC). Авторы исследования отмечают, что при правильной конфигурации этих µPSC они могут генерировать достаточно энергии для питания очень маломощных объектов. Другими словами, если речь идет о технологии, которая работает без прямого солнечного света, то его интенсивность гораздо ниже, чем у обычных фотогальванических элементов.
Естественно, квебекские ученые признают, что их система не может конкурировать с обычными солнечными батареями, по крайней мере, на данный момент. Тем не менее, нельзя исключать, что если дальнейшие исследования в этой области позволят продвинуть технологию, она сможет занять место в списке возобновляемых источников энергии, способных повлиять на энергетический переход.
Наконец, следует отметить, что данная технология не использует некоторые ресурсы, такие как газ или микроволокна, которые обычно необходимы для производства кремния, ключевого химического элемента в производстве солнечных батарей. По словам исследователей, они используют биосовместимые полимеры, которые легче расщепляются и дешевле в производстве.