Yenilenebilir Biyo-Fotovoltaik Hücre Oluşturuldu

Bilim insanları, Nesnelerin İnterneti uygulamalarında yaygın olarak kullanılan bir mikroişlemci olan Arm Cortex M0+'a güç sağlayabilen bir alüminyum anot üzerinde Synechocystis adlı bir tür fotosentetik mavi-yeşil alg kullanarak bir biyo-fotovoltaik enerji toplama sistemi oluşturdular.

Synechocystis mavi-yeşil algleri içeren bu sistem, ortam ışığı ve sudan başka bir şey kullanmadan bir yıl boyunca sürekli olarak bir mikroişlemciye güç verdi.

Nesnelerin İnterneti olarak bilinen elektronik cihaz ağına güç sağlamak için sürdürülebilir, uygun fiyatlı ve merkezi olmayan elektrik enerjisi kaynakları gereklidir.

Tek bir Nesnelerin İnterneti cihazı için güç tüketimi mütevazıdır, ancak Nesnelerin İnterneti cihazlarının sayısı şimdiden milyarlara ulaşmıştır ve çok sayıda taşınabilir enerji kaynağı gerektiren 2035 yılına kadar bir trilyona ulaşması beklenmektedir.

Piller büyük ölçüde pahalı ve sürdürülemez malzemelere (örneğin, nadir toprak elementleri) dayanır ve sonunda şarjları biter.

Mevcut enerji toplayıcılar (örneğin güneş, sıcaklık, titreşim) daha uzun ömürlüdür ancak çevre üzerinde olumsuz etkileri olabilir.

Biyokimya Bölümü'nde araştırmacı olan Profesör Christopher Howe, "Büyüyen Nesnelerin İnterneti, artan miktarda güce ihtiyaç duyuyor ve bunun, pil gibi depolamaktan ziyade enerji üretebilen sistemlerden gelmesi gerektiğini düşünüyoruz" dedi.

"Fotosentetik cihazımız pil gibi bitmiyor çünkü enerji kaynağı olarak sürekli ışık kullanıyor."

Deneylerde ekibin cihazı, Nesnelerin İnterneti cihazlarında yaygın olarak kullanılan bir mikroişlemci olan Arm Cortex M0+'a güç sağlamak için kullanıldı.

Doğal ışık ve buna bağlı sıcaklık dalgalanmaları altında bir ev ortamında ve yarı açık koşullarda çalıştı ve altı aylık sürekli güç üretiminden sonra sonuçlar yayınlanmak üzere sunuldu.

Yine Cambridge Üniversitesi Biyokimya Bölümü'nden Dr. Paolo Bombelli, "Sistemin uzun bir süre boyunca ne kadar tutarlı bir şekilde çalıştığından çok etkilendik - birkaç hafta sonra durabileceğini düşündük ama devam etti" dedi.

Alglerin beslenmeye ihtiyacı yoktur çünkü fotosentez yaparak kendi besinini oluşturur.

Ve fotosentezin ışık gerektirmesine rağmen, cihaz karanlık dönemlerde bile güç üretmeye devam edebilir.

Araştırmacılar, "Bunun nedeni, yosunların ışık olmadığında yiyeceklerinin bir kısmını işlemesi ve bunun bir elektrik akımı üretmeye devam etmesidir" dedi.

Ekibin çalışması Energy & Environmental Science dergisinde yayınlandı.