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藻類系統(tǒng)也能“變身”成光伏電池 持續(xù)助力可再生能源發(fā)展
2022年05月16日 11:53:15
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4741
這些無(wú)毒藻類能夠通過(guò)光合作用產(chǎn)生微小電流，并與鋁電極相互作用并用于為微處理器供電。在英國(guó)研究人員的驗(yàn)證下，這種在過(guò)程中僅使用環(huán)境光和水的設(shè)備，被證實(shí)可廣泛用于為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的微處理器供電。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】資源與環(huán)境問(wèn)題早已成為人類社會(huì)需要共同面臨的重大挑戰(zhàn)，尋找新的能源技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在電力行業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也有效促進(jìn)了電力行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)龐大且不斷增長(zhǎng)的電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，從狹義上來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)指的是連接物體到物體的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)物品的智能化識(shí)別和管理；從廣義上看，可以將物聯(lián)網(wǎng)看做是信息空間與物理空間的融合，能夠?qū)⒁磺惺挛飻?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，并在物品之間、物品與人之間、人與現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)高效信息交互方式，并通過(guò)新的服務(wù)模式使各種信息技術(shù)融入社會(huì)行為。
但同樣，不斷增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)也需要越來(lái)越多的電力，并且這種電力不能夠像電池一樣只是簡(jiǎn)單地儲(chǔ)存能量，這種電力必須來(lái)自能夠產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，同時(shí)這種設(shè)備要能夠不斷地產(chǎn)生能量，不會(huì)像電池那樣耗盡電量。
光合微生物燃料電池?zé)o疑是能夠符合這種要求的，它能夠利用光能進(jìn)行光合作用引起電子傳遞，從而產(chǎn)生電能。集胞藻是一種單細(xì)胞藍(lán)藻，能夠進(jìn)行放氧型光合作用，具備天然的DNA轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，是廣泛用于光合作用的藍(lán)藻生物學(xué)研究的重要模式。單細(xì)胞藻類這種光合微生物應(yīng)用于微生物燃料電池領(lǐng)域可以構(gòu)建光微生物燃料電池，實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)化。
這些無(wú)毒藻類能夠通過(guò)光合作用產(chǎn)生微小電流，并與鋁電極相互作用并用于為微處理器供電。在英國(guó)研究人員的驗(yàn)證下，這種在過(guò)程中僅使用環(huán)境光和水的設(shè)備，被證實(shí)可廣泛用于為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的微處理器供電。物聯(lián)網(wǎng)這種龐大且不斷增長(zhǎng)的電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)每個(gè)設(shè)備只需使用少量的電力，但隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增多，越來(lái)越需要大量的便攜式能源。
藻類不需要喂養(yǎng)，它在光合作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生自己的食物，使得這種微處理器設(shè)備還可以在自然光和相關(guān)溫度波動(dòng)下的家庭環(huán)境或半戶外條件下運(yùn)行。并且由于藻類在沒(méi)有光的情況下還會(huì)繼續(xù)處理一些食物，從而持續(xù)產(chǎn)生電流，使得該設(shè)備還能夠在黑暗環(huán)境中繼續(xù)發(fā)電。不僅如此，該系統(tǒng)由普通、廉價(jià)且大部分可回收的材料制成，這意味著該系統(tǒng)很容易能夠被復(fù)制數(shù)十萬(wàn)次，來(lái)作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分為大量小型設(shè)備供電。
近些年來(lái)，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，能源危機(jī)也日趨加劇。物聯(lián)網(wǎng)供電的復(fù)雜性，使科學(xué)家們將目光投向藻類光伏電池，這種光伏電池在離網(wǎng)情況或是偏遠(yuǎn)地區(qū)這些少量電力的地方還可以產(chǎn)生很大的益處。
開展光合微生物在微生物燃料電池領(lǐng)域的研究不僅促進(jìn)了生物電化學(xué)及分子生物學(xué)等交叉學(xué)科理論和技術(shù)的發(fā)展，還可以提高污染物資源化程度，同時(shí)也為光合微生物產(chǎn)電性能的逐步提高提供了有力支撐，其應(yīng)用也將愈加廣泛！
(資料參考來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)、中國(guó)科學(xué)網(wǎng)、財(cái)聯(lián)社、知乎、知網(wǎng)等)
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