藻類系統“變身”可再生生物光伏電池

英國研究人員使用一種廣泛存在的藍綠藻為微處理器持續供電了一年，過程中只使用環境光和水。該系統具有以可靠和可再生方式為小型設備供電的潛力。該研究近日發表在《能源與環境科學》雜志上。

該系統的大小與AA電池相當，包含一種稱為集胞藻的無毒藻類，可通過光合作用自然地從太陽中獲取能量，其產生的微小電流與鋁電極相互作用并用于為微處理器供電。

該系統由普通、廉價且大部分可回收的材料制成。這意味著它可以很容易地被復制數十萬次，作為物聯網的一部分為大量小型設備供電。研究人員表示，它在處于離網情況下或在偏遠地區最為有用，在這些地方少量電力就可能產生很大益處。

該論文的聯合高級作者、英國劍橋大學生物化學系克里斯多福· 豪教授說：“不斷增長的物聯網需要越來越多的電力，我們認為這必須來自能夠產生能量的系統，而不是像電池一樣簡單地儲存能量。”而且這個光合設備不會像電池那樣耗盡電量，因為它不斷地使用光作為能源。

在實驗中，該設備被證實可廣泛用于為物聯網設備的微處理器供電。物聯網是一個龐大且不斷增長的電子設備網絡，每個設備只使用少量電力，通過互聯網收集和共享實時數據。使用低成本的計算機芯片和無線網絡，數十億臺設備成為該網絡的一部分，從智能手表到發電站的溫度傳感器。到2035年，這一數字預計將增長到一萬億臺設備，需要大量的便攜式能源。

研究人員還解釋了該設備可在自然光和相關溫度波動下的家庭環境或半戶外條件下運行的原因。藻類不需要喂食，它在光合作用時會產生自己的食物，盡管光合作用需要光，但該設備甚至可在黑暗環境中繼續發電，這是因為藻類在沒有光的情況下會繼續處理一些食物，而這會持續產生電流。