Mit Bakterien gefüllte Solarzellen funktionieren auch bei bewölktem Himmel | Wissenschaft 2020

Anonim

Eine wirklich geniale Lösung, um die Leistung von Solarmodulen bei ungünstigem Wetter zu verbessern. Sie stammt aus einem Land mit großen Freiflächen, in denen es nicht an bewölkten und starren Tagen mangelt. Eine Gruppe von Forschern aus British Columbia (Kanada) hat in der Tat Solarzellen entwickelt, die von Bakterien angetrieben werden, die sowohl an sonnigen Tagen als auch an Orten, an denen die Helligkeit nicht außergewöhnlich ist, effizient funktionieren.

Kopieren Sie aus der Natur. Darüber hinaus waren die mikroskopischen Organismen die ersten auf der Erde, die das Sonnenlicht nutzten, um Energie zu gewinnen: Das in der Fachzeitschrift Small beschriebene ist nur das neueste in einer Reihe von Versuchen, die Photosynthese zu imitieren, um Solarzellen (die Einheit) herzustellen Basis von Sonnenkollektoren), die unter verschiedenen Wetterbedingungen betrieben werden können.

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In der Vergangenheit basierten biogene Sonnenkollektoren (dh von lebenden Organismen stammend) auf der Extraktion von photosynthetischen Pigmenten aus Bakterien, ein äußerst teures Verfahren, das die Verwendung toxischer Lösungsmittel erfordert. Kanadische Forscher haben das Problem gelöst, indem sie das Pigment in den Bakterien belassen. Sie haben Proben von E. coli hergestellt, um große Mengen Lycopin zu produzieren, das Pigment, das Tomaten die rote Farbe verleiht und besonders effizient Energie aus Licht gewinnt. Sie beschichteten die Bakterien mit einem Mineral, das als Halbleiter fungierte (dh einem Material, das eine mittlere elektrische Leitfähigkeit aufweist, die an die Temperaturen gebunden ist) und brachten die Mischung schließlich auf eine Glasoberfläche auf.

Arbeite für uns. Die so erhaltene Solarzelle hat eine Stromdichte von 0, 686 Milliampere pro Quadratzentimeter erzeugt, fast das Doppelte des bisherigen Rekords für biogene Paneele. Die Kosten würden ebenfalls drastisch gesenkt: Es wird geschätzt, dass die Herstellung des Pigments direkt für die Bakterien, ohne zu versuchen, es zu extrahieren, ein Zehntel der Kosten ausmacht. Das Ideal wäre, die Bakterien nicht durch Beschichten mit Halbleitern abtöten zu können: Sie am Leben zu lassen (in dieser ersten Studie war es nicht möglich), könnte Lycopin in einem kontinuierlichen Zyklus produzieren.

Da der Prozess auch bei reduzierten Lichtverhältnissen effizient bleibt, kann er in Minen, Unterwasserexplorationen oder in anderen schlecht beleuchteten Umgebungen eingesetzt werden.