Учені створили генератор енергії з водоростей: може цілий рік живити електроніку

Британські вчені з Кембриджського університету розробили генератор електрики на основі водоростей, здатний живити мікроелектроніку. Вони розповіли про свій винахід на офіційному сайті.

Учені зібрали пристрій розміром із "пальчикову" батарейку (АА), всередині якого розмістили нетоксичні водорості Synechocystis. Водяні рослини збирають енергію сонця та в процесі фотосинтезу генерують слабкий електричний струм, який вловлює алюмінієвий електрод. Електрика виробляється навіть уночі, на думку дослідників, тому що в темний час доби водорості продовжують переробляти свою "їжу".

До генератора підключили мікропроцесор Arm Cortex M0+, який використовується в пристроях інтернету речей. Компанія Arm надала тестовий чип спеціально для тестування нового пристрою та налаштувала хмарний інтерфейс для збору даних про процеси, що відбуваються під час експерименту. Система відпрацювала у напів відкритому "домашньому" природному середовищі протягом шести місяців, проте вчені стверджують, що генератор може успішно та самостійно живити процесор до одного року.

"Ми були вражені тим, наскільки послідовно система працювала протягом тривалого часу. Ми думали, що вона може зупинитися за кілька тижнів, але вона просто продовжувала працювати", — прокоментував доктор Паоло Бомбеллі з кафедри біохімії Кембриджського університету.

Учені пропонують використати нову технологію для інтернету речей. Окремо пристрої споживають мало електрики, та їхня кількість постійно зростає, створюючи велику мережу обмінюватись даними реальному часі. Зараз мережі IoT складаються з мільйонів гаджетів, оснащених крихітними чипами, — від розумного годинника до датчиків температури. Згідно з прогнозом, до 2035 року кількість таких пристроїв може збільшитись до одного трильйона, а разом із ним і потреба в джерелах енергії.

"Ми думаємо, що потрібно використовувати системи, які можуть генерувати енергію, а не просто зберігати її. Наш фотосинтетичний пристрій не розряджається, як батарея, тому що постійно використовує світло як джерело енергії", — пояснив професор Крістофер Хоу.

Автори дослідження зазначають, що забезпечити трильйон IoT-пристроїв традиційними акумуляторами не вдасться, адже для цього потрібно втричі більше літію, ніж щорічно видобувається по всьому світу, а існуючі фотоелектричні пристрої виготовляються з використанням небезпечних матеріалів, що надають несприятливий уплив на навколишнє середовище. Однак новий генератор на основі водоростей виготовлений із дешевих матеріалів, придатних для переробки та повторного використання, завдяки чому їх можна виготовляти сотнями тисяч.

Раніше вчені змусили бактерії перетворювати метан на електрику. Ефективність "живої" електростанції склала 31% — вище, ніж у деяких газових ТЕС, при цьому вона не виділяє шкідливого газу в атмосферу, а утримує його всередині скляних контейнерів.

Писали також, як фізики навчилися заряджати акумулятори за допомогою LED-ламп. Експерименти показали, що їхнього світла достатньо для живлення батарей і зарядки звичайних гаджетів.