Ученые создали невероятное растение, которое заряжает гаджеты: как оно работает (видео)

Исследовательская группа из Университета Бингемтона создали искусственные растения, которые могут питаться углекислым газом, выделять кислород и даже вырабатывать небольшое количество электроэнергии. Об этом сообщает Interesting Engineering.

Новая разработка имитирует естественные процессы, происходящие в растениях, а каждый искусственный лист вырабатывает электроэнергию в процессе фотосинтеза. При этом вода и питательные вещества поступают в растение посредством транспирации и капиллярного эффекта.

Используя пять биологических солнечных элементов и их фотосинтезирующие бактерии, профессор Сокхын "Шон" Чхве и аспирантка Марьям Резаи создали искусственный лист "ради развлечения", а затем поняли, что эта концепция имеет более широкое применение. Они построили первое растение с пятью листьями, а затем проверили его способность улавливать углекислый газ и генерировать кислород.

В то время как текущая генерация мощности около 140 микроватт является второстепенным преимуществом, Чой стремится улучшить технологию, чтобы достичь минимальной мощности более одного милливатт. Он также хочет интегрировать систему хранения энергии, такую ​​как литий-ионные батареи или суперконденсаторы.

Другие усовершенствования могут включать использование нескольких видов бактерий для обеспечения долгосрочной жизнеспособности и разработку способов минимизации обслуживания, таких как системы доставки воды и питательных веществ. В исследовании также утверждается, что уровень углекислого газа (CO2) в помещениях зачастую значительно выше, чем на открытом воздухе, что представляет собой растущую проблему для здоровья, особенно в городских районах, где люди проводят более 80% своего времени в помещениях.

Искусственные растения с цианобактериями усиливают улавливание углерода в помещениях, одновременно преобразуя CO2 в кислород (O2) и биоэлектричество. Они используют внутреннее освещение для запуска фотосинтеза, достигая 90% снижения уровня CO2 в помещении с 5000 до 500 ppm — намного превосходя 10% снижения, наблюдаемого с естественными растениями. Помимо улучшения качества воздуха, система производит O2 и достаточно биоэлектричества для питания портативной электроники.

Соединяя последовательно пять биосолнечных ячеек в каждом листе, мы достигаем OCV 1,0 В и максимальной мощности 46 мкВт. Примечательно, что когда эти листья соединены последовательно в искусственной структуре растения, система вырабатывает OCV 2,7 В и максимальную мощность 140 мкВт, что достаточно для питания портативной электроники

Ранее мы уже писали, что на территории США обнаружили сотни потенциальных источников геотермальной энергии, которая извлекается из земной коры, полностью возобновляема и не загрязняет воздух. Она также имеет преимущество перед солнечной и ветровой, так ее производство не зависит от колебаний погоды.