Бактерії кишкової палички підвищують ефективність сонячних панелей
Сонячні батареї — чудове джерело відновлюваної енергії, однак воно ефективне лише в ясні дні. Така властивість робить застосування панелей непрактичним у регіонах, де протягом року стоїть переважно похмура погода. Вчені знайшли спосіб, як усунути цей недолік сонячних панелей за допомогою… бактерій кишкової палички.
Сонячні батареї поглинають сонячне світло та перетворюють його на електричний струм. Вчені вирішили оптимізувати цей процес, генетично модифікувавши кишкову паличку (E. сoli).
Це не перший випадок, коли для вдосконалення сонячних панелей застосовуються біологічні організми. У біогенних сонячних елементах використовують природну фарбу, яку виробляють бактерії під час фотосинтезу. Однак цей процес є дорогим і токсичним, і з часом фарба втрачає свої властивості.
Дослідники з Університету Британської Колумбії вирішили застосувати інший підхід. Вони модифікували кишкову паличку таким чином, щоб вона виробляла багато лікопіну — пігменту, який поглинає світло навіть у похмурі дні (саме він надає помідорам та іншим плодам яскраво-червоний колір).
Щоб перевірити, наскільки успішно буде працювати новий біогенний сонячний елемент, дослідники покрили модифіковану E. coli напівпровідниковим металом, а потім нанесли цю суміш на скляну поверхню. Щільність згенерованого струму була вищою, ніж під час використання інших біогенних елементів.
«Під час експерименту було зафіксовано високу щільність струму. Ми розробляємо гібридні матеріали, які будуть економічно вигідні та працюватимуть із такою ж ефективністю, що й звичайні сонячні панелі», — повідомляється у заяві Вікрамадітья Ядава, професора хімічної та біологічної інженерії.
Однак створення стійкої моделі сонячних панелей нового типу вимагає часу. Під час роботи бактерії кишкової палички гинуть, тому їх потрібно часто замінювати. Якщо вийде організувати процес так, щоб E.coli виробляли лікопен безперервно, це стане для технології сонячних панелей величезним проривом.
«Наш винахід — це прототип, який потребує значних покращень, перш ніж він зможе досягти рівня кремнієвих сонячних панелей, які забезпечують щільність струму приблизно у 25 разів вищу, ніж сонячні батареї з бактеріями. Ми не вважаємо нашу технологію конкурентною звичайним сонячним елементам. Принаймні поки що це не так», — говорить Ядав.
Проте біогенні панелі можуть стати незамінним джерелом енергії в таких регіонах, як Британська Колумбія та Північна Європа, де на рік припадає багато хмарних днів. Технологія біогенних джерел світла може застосовуватися і в інших сферах, наприклад для видобутку корисних копалин або під час глибоководних досліджень.
Читайте далі:
Відтепер стіни зможуть виробляти «чисте» паливо: створено унікальну фарбу
Створено гібридні сонячні батареї, які можуть працювати від енергії сонця та дощу
Puma розробила біодизайн спортивного одягу на основі бактерій