Учени „изстискват“ слънчева енергия от медузи

медуза енергия

Zackary Chiragwandi и негови колеги от Университета по технологии Chalmers в Гьотеборг, Швейцария, разработват фотоволтаично устройство, базирано на зелен флуоресцентен протеин (GFP), извличан от медузи от вида Aequorea victoria.

Как работи?

Екипът поставя два алуминиеви електрода на малко разстояние един от друг върху субстрат от силициев диоксид. След това отгоре капват GFP, след което протеина се събира между електродите. При облъчване с ултравиолетови лъчи GFP поглъща фотони и отделя електрони, които обикалят в кръг и произвеждат енергия.

GFP не изисква добавянето на скъпи вещества, като например частици от титанов диоксид. GFP може да се поставя директно върху повърхността на електродите, опростявайки по този начин дизайна и редуцирайки общите разходи.

Екипът от изследователи също така използва протеините за създаване на биологична „горивна“ клетка, която създава електричество без да има нужда от външен източник на светлина. Вместо това използват светлина, излъчвана от смес на вещества като магнезий и luciferase ензими, открити в светулки (Lampyridae) и морски теменуги (Renilla reniformis), за да генерират енергия от биофотоволтаичното устройство, използващо медузи. Такава горивна клетка може да се използва за задвижване на нано-устройства за диагностициране на заболявания.

Има и други интересни източници на енергия!

Оказва се, че медузите не са единствените морски създания, които могат да бъдат използвани за получаване на енергия. Добре познатите ни (и за някои от нас досадни) водорасли могат да захранят плаващи в океана съдове. Учените Адриан Фишър, Паоло Бомбели и др.техни колеги от университета в Кеймбридж разработват биофотоволтаични устройства на базата на водорасли и фотосинтезиращи бактерии. Екипът поставя филм от фотосинтезиращи клетки върху прозрачен електрод, който е поставен срещу въглероден катод с наночастици от платина.

При въздействие със слънчева светлина клетките на водораслите започват да отделят вода и да произвеждат кислород, електрони и протони. Този процес обикновено се използва от водораслите за преобразуване на въглеродния диоксид в органични съединения, но вместо това устройството започва да произвежда енергия. Производството на електрони от клетките на водораслите е доста сериозно като обем.

Досега екипът е използвал устройството за задвижване на часовник. Ефективността на устройството за преобразуването на слънчева светлина в енергия е само 0.1%, което е доста ниско в сравнение с други методи, които имат между 10 и 15%. Един от начините да се повиши ефективността е да се направи изследване върху различни видове водорасли, за да се намерят най-продуктивните от към електрони.

Положителна черта е, че водораслите могат да произвеждат енергия докато се намират в морето. По този начин те компенсират своята ниска ефективност с ниски общи разходи и това, че не нуждаят от пространство, което може да се използва от хората за живеене или други предназначения.