Das photosynthetische Gerät. Paolo Bombelli
Forschern der University of Cambridge ist es gelungen einen Computer sechs Monate lang betreiben , mit Blaualgen als Energiequelle.
Ein Typ von Cyanobakterien namens Synechocystis sp. PCC 6803 – allgemein bekannt als „Blaualgen“, das bei Sonneneinstrahlung durch Photosynthese Sauerstoff produziert, wurde in einem kleinen Behälter aus Aluminium und durchsichtigem Kunststoff versiegelt, etwa so groß wie eine AA-Batterie.
Die Studie wurde im veröffentlicht Tagebuch Energie- und Umweltwissenschaften.
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Christoph Howe von der University of Cambridge und Kollegen behaupten, dass ähnliche photosynthetische Stromgeneratoren in Zukunft die Energiequelle für eine Reihe kleiner Geräte sein könnten, ohne dass die Notwendigkeit für das Seltene und Nicht-Nachhaltige besteht in Batterien verwendete Materialien.
Der Computer wurde während der Sperrfrist aufgrund von COVID-19 im Jahr 2021 auf einer Fensterbank in einem der Häuser der Forscher aufgestellt und blieb dort sechs Monate lang, von Februar bis August.
Die Batterie aus Blaualgen hat einen kontinuierlichen Strom über ihre Anode und Kathode geliefert, der lief ein Mikroprozessor.
Der Computer lief in Zyklen von 45 Minuten. Er wurde verwendet, um Summen aufeinanderfolgender ganzer Zahlen zu berechnen, um eine Rechenarbeitslast zu simulieren, die 0,3 Mikrowatt Leistung und 15 Minuten Standby erforderte, was 0,24 Mikrowatt erforderte.
Der Mikrocontroller hat die Stromausgabe des Geräts gemessen und diese Daten in der Cloud gespeichert, damit die Forscher sie analysieren können.
Howe schlägt vor, dass es zwei mögliche Theorien für die Stromquelle gibt. Entweder produzieren die Bakterien selbst Elektronen, die einen Strom erzeugen, oder sie schaffen Bedingungen, unter denen eine Aluminiumanode im Behälter in einem korrodiert wirdchemische Reaktion das erzeugt Elektronen.
Das Experiment verlief ohne nennenswerte Verschlechterung der Anode, und deshalb glauben die Forscher, dass die Bakterien den Großteil des Stroms erzeugen.
Weitere Forschung ist erforderlich
Howe sagt, dass der Ansatz skaliert werden könnte, aber weitere Untersuchungen sind erforderlich, um herauszufinden, wie weit. Er erklärt, dass das Anbringen eines solchen auf Ihrem Dach nicht genügend Strom für Ihr Haus liefern wird. Aber in ländlichen Gebieten mit niedrigem und mittlerem EinkommenLändern, in Anwendungen, bei denen eine geringe Energiemenge von Vorteil sein könnte, wie z. B. Umweltsensoren oder das Aufladen eines Mobiltelefons.
Das Bakterium stellt seine Nahrung während der Photosynthese her, und die Batterie kann in Zeiten der Dunkelheit weiter Strom produzieren. Die Forscher glauben, dass dies möglich ist, weil die Bakterien überschüssige Nahrung verarbeiten.
Die Forscher glauben, dass effektive Geräte billig produziert werden könnten und kommerzielle Anwendungen innerhalb von fünf Jahren möglich sein werden.
Sie haben auch andere Algenarten gefunden, die höhere Strömungen erzeugen.
Es sieht also so aus, als würden wir Algen bald als lebende Energiequelle nutzen, genau wie Maschinen Menschen als Batterien in der Matrix benutzten.
Studienzusammenfassung:
Nachhaltige, erschwingliche und dezentrale elektrische Energiequellen sind erforderlich, um das als Internet der Dinge bekannte Netzwerk elektronischer Geräte mit Strom zu versorgen. Der Stromverbrauch für ein einzelnes Internet der Dinge-Gerät ist bescheiden und reicht von μW bis mW, aber die Anzahl der Internetof Things-Geräte hat bereits viele Milliarden erreicht und wird voraussichtlich bis 2035 auf eine Billion anwachsen, was eine große Anzahl tragbarer Energiequellen erfordert z. B. eine Batterie oder einen Energy Harvester.Erdelemente und ihre Ladung geht irgendwann zur Neige Bestehende Energiesammler z. B. Solarenergie, Temperatur, Vibration halten länger, können aber negative Auswirkungen auf die Umwelt haben z. B. werden gefährliche Materialien bei der Herstellung von Photovoltaik verwendet.beschreiben ein Bio-Photovoltaik-Energy-Harvester-System, das photosynthetische Mikroorganismen auf einer Aluminiumanode verwendet, die einen Arm Cortex M0+, einen im Internet of Th weit verbreiteten Mikroprozessor, mit Strom versorgen kannAnwendungen.Der vorgeschlagene Energy Harvester hat den Arm Cortex M0+ über sechs Monate in einer häuslichen Umgebung bei Umgebungslicht betrieben.Sie ist in der Größe mit einer AA-Batterie vergleichbar und wird aus gängigen, langlebigen, kostengünstigen und weitgehend recycelbaren Materialien hergestellt.