Водоросли вместо лития: ученые разработали атарею, которая вырабатывает электричество благодаря фотосинтезу
Исследователи из Кембриджского университета совместно с биодизайнером Люсией Хирон представили прототипы необычных источников питания, в которых вместо привычных химических элементов используются живые цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли. Разработка получила название biocell и в будущем может стать экологичной альтернативой одноразовым батарейкам для маломощной электроники.
Изображение сгенерировано ChatGPT
В основе разработки лежит технология, которая позволяет получать электричество непосредственно от фотосинтезирующих цианобактерий (биофотовольтаика). Во время фотосинтеза цианобактерии преобразуют солнечный свет в химическую энергию и одновременно вырабатывают электрический ток. Для их жизнедеятельности требуются лишь солнечный свет, вода и углекислый газ. Более того, как отмечают разработчики, генерация электроэнергии продолжается даже после захода солнца благодаря естественным метаболическим процессам, происходящим внутри клеток.
По мнению ученых, подобные биоячейки способны снизить зависимость от лития и других редких материалов, добыча которых наносит заметный ущерб окружающей среде. Это особенно актуально на фоне миллиардов одноразовых батареек, ежегодно оказывающихся на свалках.
Исследователи отмечают, что технология уже доказала свою жизнеспособность: цианобактерии непрерывно используются в лабораторных установках для выработки электроэнергии более шести лет.
На сегодняшний день команда создала несколько работающих устройств, полностью питающихся от биоячеек. Среди них — электронные часы, датчик температуры и система мониторинга комнатного растения, которая отслеживает уровень освещенности, температуру воздуха и влажность почвы, а затем передает информацию в мобильное приложение.
Для вывода технологии на рынок исследователи основали стартап e-Pho, который уже ищет партнеров для коммерциализации разработки. Кроме того, команда подготовила образовательный комплект, позволяющий школьникам самостоятельно выращивать цианобактерии, собирать биобатареи и на практике изучать принципы их работы.
Пока возможности технологии ограничены устройствами с минимальным энергопотреблением — различными датчиками, сенсорами, пультами дистанционного управления и другой компактной электроникой. О замене аккумуляторов в смартфонах или ноутбуках речи пока не идет. Тем не менее исследователи считают, что биофотовольтаика может стать одним из перспективных направлений развития экологически чистых источников энергии и со временем найти применение в самых разных сферах.
© iXBT
