Naukowcy odkryli nowe źródło energii. Algi mogą dokonać przełomu

Naukowcy opisali metodę pozyskiwania energii z procesu fotosyntezy alg
Naukowcy opisali metodę pozyskiwania energii z procesu fotosyntezy alg
Źródło zdjęć: © Wikimedia Commons | Kristian Peters -- Fabelfroh

28.06.2024 13:44, aktual.: 28.06.2024 18:16

Zalogowani mogą więcej

Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika

Konieczność odejścia od paliw kopalnych do bardziej zrównoważonej produkcji energii skłoniła naukowców do badania różnych alternatywnych metod jej pozyskiwania. Uczeni w niedawnych badaniach przyglądnęli się algom - potencjalnemu źródłu energii, które nie tylko nie emituje dwutlenku węgla, ale usuwa go z atmosfery w trakcie pracy.

W badaniach opublikowanych na łamach pisma "Energies" (DOI: 10.3390/en17071749) naukowcy z Wisconsin Concordia University opisali metodę pozyskiwania energii z procesu fotosyntezy alg zawieszonych w specjalnym roztworze i umieszczonych w małych bioreaktorach. Mogą one generować wystarczająco dużo energii, aby zasilać urządzenia o niskim poborze mocy.

Ujemne emisje dwutlenku węgla

Mikrofotosyntetyczne ogniwo energetyczne (µPSC) wytwarza energię elektryczną poprzez wykorzystanie żywych organizmów fotosyntetycznych – alg. Oferuje to dwie zalety. Jest to technologia charakteryzująca się ujemnymi emisjami dwutlenku węgla - generuje czystą energię i jednocześnie pochłania dwutlenek węgla ze środowiska. W procesie tym jedynym produktem ubocznym jest woda.

- Podobnie jak ludzie, algi nieustannie oddychają, ale pobierają dwutlenek węgla z atmosfery i uwalniają tlen. Ze względu na swój mechanizm fotosyntezy uwalniają również elektrony podczas oddychania – wyjaśnił Dhilippan Panneerselvam, współautor publikacji.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Mikrofotosyntetyczne ogniwo energetyczne

Opisany w publikacji model układu mikrofotosyntetycznych ogniw energetycznych podzielony jest na małe komory oddzielone specjalnie zaprojektowaną membraną z mikroelektrodami po obu jej stronach. Część komór jest wypełniona algami, a pozostałe żelazicyjankiem potasu. Każda komora ma wymiary zaledwie dwa na dwa centymetry i grubość czterech milimetrów.

Jedne z komór to anody, drugie, katody. Glony znajdują się w roztworze w komorze anodowej, podczas gdy katoda jest wypełniona żelazocyjankiem potasu. Gdy algi w trakcie fotosyntezy zaczynają uwalniać elektrony, zostają one zebrane przez elektrody membrany, tworząc prąd. Tymczasem protony przechodzą przez membranę do katody i powodują utlenianie, co doprowadzi do redukcji żelazocyjanku potasu. - Podczas fotosyntezy generowany jest tlen i elektrony. Nasz model wychwytuje elektrony, co pozwala nam wytwarzać energię elektryczną — powiedział Kirankumar Kuruvinashetti, pierwszy autor badań.

Duży potencjał

System ten, jak przyznał Muthukumaran Packirisamy, kolejny z współautorów publikacji, nie jest jeszcze w stanie konkurować w zakresie wytwarzania energii z innymi, takimi jak ogniwa fotowoltaiczne. Maksymalne możliwe napięcie końcowe pojedynczego mikrofotosyntetycznego ogniwa wynosi zaledwie 1,0 V. Ale autorzy publikacji podkreślają, że ich technologia jest we wstępnych fazach rozwoju i w przyszłości może stać się bardziej wydajna. Tego typu ogniwa mają spory potencjał, by stać się opłacalnym, niedrogim i czystym źródłem energii.

Chociaż wytwarzają mniej energii elektrycznej niż konwencjonalne panele słoneczne, ogniwa energetyczne z alg mają kilka zalet. Ponieważ nie wymagają skomplikowanych składników ani niebezpiecznych gazów, takich jak krzemowe ogniwa słoneczne, są prostsze i tańsze w produkcji. Do tego ich utylizacja jest łatwa, bo zbudowane są z biokompatybilnych polimerów.

Jak przekonują autorzy publikacji, proces ten działa również bez bezpośredniego światła słonecznego, choć przy mniejszej efektywności.

Źródło: Concordia University, The Science Times, fot. Kristian Peters -- Fabelfroh, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora

Źródło artykułu:DziennikNaukowy.pl
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (1)