صفحات خورشیدی را فراموش کنید، جلبک ها می آیند!
انجمن پارسیان: پژوهشگران می گویند باید کم کم پنل های خورشیدی را به دست فراموشی بسپاریم، چونکه جلبک ها می توانند دستاویز بزرگ بعدی در عرصه انرژی های تجدیدپذیر باشند و با انرژی تولیدشده از آنها می توان دستگاه های کم ولتاژ مانند سنسورهای اینترنت اشیاء را تغذیه کرد.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه کنکوردیا(Concordia) در کانادا راهی برای برداشت انرژی از پروسه فتوسنتز جلبک ها با هدف ارائه یک منبع انرژی پایدار به وجود 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 فقط به فرآیندی با انتشار صفر کربن تبدیل می کند، بلکه یک فناوری انتشار کربن منفی به وجود می آورد.
بگفته پژوهشگران، هنگامی که سلول های قدرت ریزفتوسنتزی(µPSC) آنها به درستی راه اندازی شوند، ظرفیت تولید انرژی کافی را برای تامین 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 بطور بالقوه بر بخش های مختلف وابسته به راهکارهای کم مصرف تاثیر 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.
پژوهشگران 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 صورتیکه کاتد با فریسیانید پتاسیم که نوعی گیرنده الکترون است، پر شده است.
بگفته پژوهشگران، هنگامی که جلبک ها به سبب فتوسنتز آغاز به انتشار الکترون می کنند، الکترون ها بوسیله 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 پروسه بدون نور مستقیم خورشید نیز 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 سبب دستگاه فتوسنتز خود، در طول تنفس نیز 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 بصورت سری با سه µPSC موازی، سه µPSC سری با دو µPSC بصورت موازی، چهار µPSC بصورت سری با دو مجموعه دیگر بصورت سری و هر دو مجموعه بصورت موازی و پنج µPSC بصورت 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. چونکه یک سلول ریزفتوسنتزی تنها دارای حداکثر ولتاژ ۱.۰ ولتی است.
با اینحال با تحقیق و توسعه کافی همچون فناوری های یکپارچه سازی با کمک هوش مصنوعی، پژوهشگران براین باورند 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، بدین سبب کل سیستم به آسانی تجزیه می شود و تولید آن بسیار ارزان است.
جزییات این مطالعه در مجله Energies انتشار یافته است.
منبع: parsianforum.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب