Генерують енергію та очищають повітря від CO2: як працюють "живі" сонячні панелі

Вчені з Центру Гельмгольца з дослідження навколишнього середовища в Лейпцигу вивчили те, як мікроскопічні організми можуть перетворювати сонячне світло безпосередньо в електрику. Про результати дослідження пише портал Solar Power Installation.

Сучасні сонячні панелі перетворюють сонячне світло на електрику за допомогою напівпровідникових матеріалів. Як альтернативний метод вчені розглядають біофотовольтаїку — злиття біології та технологій, де фотосинтетичні мікроорганізми служать "живими" сонячними панелями.

Біофотоелектричні системи використовують мікроорганізми, які здійснюють фотосинтез, розщеплюючи молекули води на кисень, протони та електрони. Ці електрони проходять через внутрішні механізми клітини, перш ніж збираються електродами, створюючи придатний для використання електричний струм.

На відміну від традиційних сонячних елементів, ці системи можуть самоорганізовуватися, самообслуговуватися і самовідновлюватися, що робить їх більш стійкими та економічно ефективними в довгостроковій перспективі.

В основі згаданого дослідження лежить мікроорганізм Synechocystis, здатний під дією сонячного світла розщеплювати молекули води, вивільняючи електрони, які можна витягти у вигляді електрики.

Вчені виявили, що додавання хімічного посередника під назвою фериціанід допомагає переносити електрони від мікробів до електродів. Розуміння цього процесу відіграє важливу роль у підвищенні ефективності таких систем.

Крім того, дослідницька група виявила, що збір електронів для виробництва електроенергії не справив істотного впливу на ріст мікроорганізмів, їхнє дихання або здатність фіксувати вуглекислий газ. Це означає, що "живі" сонячні панелі можуть генерувати енергію, зберігаючи свої природні біологічні функції, включно із захопленням вуглекислого газу.

У виданні підкреслили, що поточна вихідна потужність "живих" панелей залишається нижчою, ніж у традиційних, проте нове дослідження прокладає шлях для створення більш ефективних систем.

"Уявіть собі будівлі, вкриті живими сонячними панелями, які не тільки генерують електроенергію, а й уловлюють вуглекислий газ з атмосфери, сприяючи як виробництву енергії, так і пом'якшенню наслідків зміни клімату", — йдеться у статті.

Нагадаємо, китайські вчені на прикладі сонячного парку Цинхай Гунхе довели, що встановлення великого масиву панелей може оживити пустелі всупереч побоюванням екологів.

Зі свого боку норвезька компанія Over Easy Solar провела дослідження, під час якого виявила, що в снігові місяці вертикальні сонячні панелі на даху ефективніші за звичайні.