Создана батарейка из сине-зеленых водорослей
Британские инженеры создали на основе одноклеточных сине-зеленых водорослей фотоэлектрический элемент, который способен работать как в темноте, так и на свету. В отличие от обычных солнечных батарей, содержащих токсичные металлы, фотоэлемент из водорослей абсолютно безопасен для окружающей среды.
О своей разработке британские специалисты из Имперского колледжа Лондона рассказали на страницах журнала Nature Communications.
Ученые уже давно экспериментируют с источниками тока, созданными на основе живых организмов. Например, в 2013 году американцы разработали батарейку из электрогенерирующих бактерий и загрязненной воды. Однако устройства подобного типа требуют постоянного притока органики, что создает неудобства при эксплуатации.
Чтобы избежать подобной проблемы, авторы статьи решили прибегнуть к помощи сине-зеленых водорослей. Для их жизнедеятельности нужны только свет и атмосферный углекислый газ – поток электронов, создающийся в процессе фотосинтеза, делает этих микроорганизмов идеальным генератором электричества. Расщепляя сахара, синтезированные на свету, сине-зеленые водоросли могут создавать поток электронов даже ночью, что обеспечивает бесперебойную работу фотоэлемента.
Главный прорыв британцев состоит в новой технологии 3D-печати, которая позволяет наносить на углеродные электроды «биочернила» из сине-зеленых водорослей, не нарушая жизнеспособности последних. Это значит, что производство органических фотоэлементов может быть поставлено на промышленную основу. Кроме того, плотность тока устройств, созданных по этой технологии, в 3-4 раза превышает показатели, достигнутые в предыдущих экспериментах.
Испытания показали, что 9 батареек на основе сине-зеленых водорослей способны обеспечить работу электронных часов или небольшой светодиодной лампочки. Срок службы фотоэлементов составляет около 100 часов, на которые приходится несколько циклов, состоящих из чередования света и темноты.
«Наша биофотовольтовая ячейка биоразлагаема и в будущем сможет служить как одноразовая солнечная батарея, которую потом можно будет выкидывать в компост прямо в саду у дома», -- рассказала Марин Сава, соавтор статьи.