Учёные разработали фотоэлектрический элемент, вырабатывающий энергию посредством фотосинтеза сине-зелёных водорослей. Работая только на свете и воде, система не требует подзарядки и может снабжать микропроцессор электричеством в течение года.
Ученые из Кембриджского университета использовали цианобактерии для непрерывного питания микропроцессора в течение года. Разработанная ими система функционирует на свете и воде и может стать надежным и возобновляемым источником питания для малых устройств.
Фотоэлемент размером с батарейку АА имеет сине-зелёные водоросли. SynechocystisРастения, использующие солнечную энергию благодаря фотосинтезу, создают слабый электрический ток. Этот ток воздействует на алюминиевый электрод и питает микропроцессор. Разработка… представлена в журнале Energy & Environmental Science.
Система изготавливается из доступных и многоразовых материалов, позволяя легко воспроизвести её для питания множества устройств в интернете вещей — сети передачи данных между физическими объектами с встроенными средствами взаимодействия друг с другом или внешней средой. Каждое устройство интернета вещей потребляет мало энергии, но их миллиарды — от умных часов до датчиков температуры — создают огромный спрос на портативные источники питания. К 2035 году число устройств достигнет одного триллиона, что потребует ещё большего количества таких источников.
Использование литий-ионных аккумуляторов для питания будет нецелесообразно и невозможно из-за необходимости в три раза большего количества лития, чем добывается ежегодно. Традиционные фотоэлектрические устройства производятся с использованием опасных материалов, которые негативно влияют на окружающую среду и здоровье человека.
В ходе эксперимента новое устройство было использовано для энергоснабжения процессора Arm Cortex M0+, популярного в устройствах Интернета вещей. Работа осуществлялась в обычных бытовых условиях и в полуоткрытых пространствах при естественном освещении и соответствующих колебаниях температуры в течение года.
Система не разряжается, потому что использует свет для получения энергии. Несмотря на то, что световая фаза фотосинтеза требует света, устройство производит энергию и в темное время суток благодаря второй, темновой фазе фотосинтеза. Исследователи считают, что система будет особенно полезна без подключения к электросети или в отдаленных местах, где небольшое количество энергии может быть очень ценным.