صفحات خورشیدی را فراموش کنید، جلبک ها می آیند!
لینک وبسایت: به گزارش لینک وبسایت، پژوهشگران می گویند باید کم کم پنل های خورشیدی را به دست فراموشی بسپاریم، چون که جلبک ها می توانند دستاویز بزرگ بعدی در حوزه انرژی های تجدیدپذیر باشند و با انرژی تولیدشده از آنها میتوان دستگاههای کم ولتاژ مانند سنسورهای اینترنت اشیاء را تغذیه کرد.
به گزارش لینک وبسایت به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه کنکوردیا(Concordia) در کانادا راهی برای برداشت انرژی از فرایند فتوسنتز جلبک ها با هدف عرضه یک منبع انرژی پایدار بوجود آورده اند.
به نقل از اس ای، گروه لابراتوار ریزسیستم های نوری-زیستی دانشگاه کنکوردیا با معلق کردن جلبک ها در یک محلول تخصصی و نگهداری آن در سلول های کوچک قدرت، انرژی تولید می کند.
مدل آنها الکترون ها را برای تولید الکتریسیته می گیرد و آنرا نه تنها به فرآیندی با انتشار صفر کربن تبدیل می کند، بلکه یک فناوری انتشار کربن منفی بوجود می آورد.
به قول پژوهشگران، هنگامی که سلول های قدرت ریزفتوسنتزی(µPSC) آنها به درستی راه اندازی شوند، ظرفیت تولید انرژی کافی را برای تأمین انرژی گجت های خیلی کم مصرف مانند سنسورهای اینترنت اشیاء(IoT) دارند.
این تیم در مقاله تحقیقاتی خود اظهار داشت: ادغام μPSCها در قلمرو منابع انرژی پایدار، نشان دهنده یک گام مهم رو به جلو است که به صورت بالقوه بر بخش های مختلف وابسته به راهکارهای کم مصرف تأثیر می گذارد.
مهار قدرت جلبک ها
در راه اندازی μPSC یک غشای تبادل پروتون به شکل لانه زنبوری، محفظه های آند و کاتد سلول ریزفتوسنتزی را تقسیم می کند.
محققان ریزالکترودهایی را در دو طرف غشاء ساختند تا بارهایی را که جلبک ها در طول فتوسنتز آزاد می کنند، جمع آوری کنند. هر محفظه بسیار کوچک است و اندازه آن فقط دو سانتی متر در دو سانتی متر در چهار میلی متر است.
محفظه آند حاوی یک محلول دو میلی لیتری است که در آن جلبک ها معلق هستند، در حالیکه کاتد با فریسیانید پتاسیم که نوعی گیرنده الکترون است، پر شده است.
به قول محققان، هنگامی که جلبک ها به علت فتوسنتز آغاز به انتشار الکترون می کنند، الکترون ها از راه الکترودهای موجود در غشاء جمع و هدایت می شوند و در نتیجه جریان ایجاد می شود.
با این وجود، پروتون ها از غشاء عبور می کنند و وارد کاتد می شوند و فروسیانید پتاسیم را اکسایش کرده و کم می کنند. این فرایند بدون نور مستقیم خورشید هم عمل می کند، البته با شدت کمتر.
دیلیپان پانیرسلوان، دانشجوی دکترا در دانشگاه کنکوردیا و یکی از نویسندگان این مطالعه در اطلاعیه ای اظهار داشت: درست مانند انسان ها، جلبک ها دائماً تنفس می کنند، اما کربن دی اکسید را جذب و اکسیژن آزاد می کنند. آنها به علت دستگاه فتوسنتز خود، در طول تنفس هم الکترون آزاد می کنند.
روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست
پژوهشگران عملکرد سلول های قدرتی ریزفتوسنتزی(µPSCs) را در پیکربندی های مختلف آزمایش کردند.
در یک مجموعه، پیکربندی ها شامل دو µPSC به صورت سری با سه µPSC موازی، سه µPSC سری با دو µPSC به صورت موازی، چهار µPSC به صورت سری با دو مجموعه دیگر به صورت سری و هر دو مجموعه به صورت موازی و پنج µPSC به صورت سری با یک µPSC موازی بود.
آزمایش ها نشان داد که ترکیب آرایه های سری و موازی سلول های قدرتی میکرو فتوسنتزی(µPSCs) نسبت به استفاده از اتصالات سری یا موازی، توان بیشتری تولید می کند.
البته این تیم ناتوانی این سیستم را در رقابت با روش های تولید انرژی جایگزین مانند سلول های خورشیدی تصدیق می کند. چون که یک سلول ریزفتوسنتزی تنها دارای حداکثر ولتاژ ۱.۰ ولتی است.
با این وجود با تحقیق و توسعه کافی همچون فناوری های یکپارچه سازی با کمک هوش مصنوعی، محققان اعتقاد دارند که این فناوری می تواند به یک منبع انرژی قابل دوام، مقرون به صرفه و پاک در آینده تبدیل گردد.
این تیم تاکید می کند که سیستم آنها از هیچ گاز خطرناک یا میکروفیبر مورد نیاز برای فناوری ساخت سیلیکون که سلول های فتوولتائیک به آن متکی هستند، استفاده نمی کند.
علاوه بر این، از بین بردن تراشه های کامپیوتری سیلیکونی کار آسانی نیست.
پژوهشگران می گویند ما از پلیمرهای زیست سازگار استفاده می نماییم، ازاین رو کل سیستم به سادگی تجزیه می شود و تولید آن بسیار ارزان است.
جزئیات این مطالعه در مجله Energies انتشار یافته است.
منبع: linkwebsite.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب