Солнечные батареи — потрясающий источник возобновляемой энергии, однако он эффективен только в ясные дни. Такое свойство делает применение панелей непрактичным в регионах, где на протяжении года стоит преимущественно пасмурная погода. Учёные нашли способ, как устранить этот недостаток солнечных панелей с помощью… .
Солнечные батареи поглощают солнечный свет и преобразуют его в электрический ток. Учёные решили оптимизировать этот процесс, генетически модифицировав кишечную палочку (E. сoli).
Это не первый случай, когда для усовершенствования солнечных панелей применяются биологические организмы. В биогенных солнечных элементах используют природную краску, которую вырабатывают бактерии во время фотосинтеза. Однако этот процесс является дорогостоящим и токсичным, и со временем краситель теряет свои свойства.
Исследователи из Университета Британской Колумбии решили использовать другой подход. Они модифицировали кишечную палочку таким образом, чтобы она производила много ликопина — пигмента, который поглощает свет даже в пасмурные дни (именно он придаёт помидорам и другим плодам ярко-красный цвет).
Чтобы проверить, насколько успешно будет работать новый биогенный солнечный элемент, исследователи покрыли модифицированную E. coli полупроводниковым металлом, а затем нанесли эту смесь на стеклянную поверхность. Плотность сгенерированного тока была выше, чем при использовании других биогенных элементов.
«В ходе эксперимента была зафиксирована высокая плотность тока. Мы разрабатываем гибридные материалы, которые будет экономически выгодно производить и которые будут работать с такой же эффективностью, что и обычные солнечные панели», — говорится в Викрамадитья Ядава, профессора химической и биологической инженерии.
Однако создание устойчивой модели солнечных панелей нового типа требует времени. Во время работы бактерии кишечной палочки погибают, поэтому их нужно часто заменять. Если получится организовать процесс так, чтобы E.coli производили ликопен непрерывно, это станет для технологии солнечных панелей огромным прорывом.
«Наше изобретение — это прототип, который нуждается в значительных улучшениях, прежде чем он сможет достичь уровня кремниевых солнечных панелей, которые обеспечивают плотность тока примерно в 25 раз выше, чем солнечные батареи с бактериями. Мы не считаем нашу технологию конкурентной обычным солнечным элементам. Во всяком случае, пока это не так», — говорит Ядав.
Тем не менее биогенные панели могут стать незаменимым источником энергии в таких регионах, как Британская Колумбия и Северная Европа, где на год приходится много облачных дней. Технология биогенных источников света может применяться и в других сферах, например для добычи полезных ископаемых или во время глубоководных исследований.
Читайте далее:
Любая стена как источник энергии: учёные создали уникальную краску
Созданы гибридные солнечные батареи, которые могут работать от энергии солнца и дождя
Puma разработала биодизайн спортивной одежды на основе бактерий
