زیست فناوری، سلامت و فناوری های پزشکی

با افزایش تعداد دستگاه‌های الکترونیکی، ما باید در توسعه و استفاده از منابع انرژی خلاق باشیم. اکنون محققان دانشگاه "کمبریج" نشان داده‌اند که چگونه یک برداشت‌کننده انرژی جلبکی می‌تواند از طریق فوتوسنتز زیر نور خورشید برای تامین انرژی یک ریزپردازنده برای بیش از یک سال بدون هیچ کمک دیگری استفاده کند.

جلبک‌ها در فناوری‌های سبز آینده به روش‌های مختلف به شدت پررنگ ظاهر می‌شوند و در تولید هیدروژن، تصفیه فاضلاب، حذف کربن دی اکسید از جو، تشکیل پایه سوخت‌های زیستی و تولید الکتریسیته از طریق فتوسنتز، نویدبخش هستند.

آخرین مورد یعنی تولید الکتریسیته از طریق فتوسنتز، نکته‌ای است که تیم محققان دانشگاه "کمبریج" روی آن تمرکز کرده است. جلبک یک سلول خورشیدی طبیعی کارآمد است که نور خورشید را به انرژی شیمیایی و آب، و کربن دی اکسید را به مولکول‌های آلی تبدیل می‌کند. الکترون‌ها در این فرآیند تولید می‌شوند و می‌توان آنها را جمع‌آوری کرد و برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار داد.

این دستگاه برداشت کننده انرژی جلبکی جدید، حاوی گونه‌ای از جلبک‌های سبز-آبی در ظرف کوچکی با مقداری آب است که کل توان تولید انرژی آن به اندازه یک باتری قلمی یا باتری AA است. الکترون‌ها توسط یک الکترود آلومینیومی جمع‌آوری می‌شوند و برای تامین انرژی یک ریزپردازنده کم‌مصرف که معمولاً در دستگاه‌های اینترنت اشیا(IoT) استفاده می‌شود، بکار گرفته می‌شوند.

محققان کارایی این سیستم را در یک محیط خانگی در شرایط "نیمه بیرون"(ایوان خانه) اثبات کردند و نشان دادند که به طور قابل اعتماد برای ریزپردازنده به مدت طولانی برق تولید می‌کند.

محققان در مقاله منتشر شده خود ۶ ماه فعالیت این دستگاه را گزارش کرده‌اند، اما می‌گویند که در حال حاضر پس از گذشت یک سال هنوز به خوبی در حال کار است.

دکتر "پائولو بومبلی" نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما تحت تأثیر عملکرد مداوم این سیستم در یک دوره زمانی طولانی قرار گرفته‌ایم، در حالی که ابتدا فکر می‌کردیم ممکن است پس از چند هفته متوقف شود اما به کار خود ادامه داد.

محققان می‌گویند که این دستگاه حتی می‌تواند برای مدتی در تاریکی نیز به تولید برق ادامه دهد که نشان می‌دهد جلبک می‌تواند بخشی از غذای خود را ذخیره کند تا بعداً فرآوری شود.

این دستگاه برداشت انرژی مبتنی بر جلبک، انرژی زیادی تولید نمی‌کند، اما برای دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا که این روزها تعداد آنها نیز در حال افزایش است، کافی است. این دستگاه که از قطعات ارزان‌قیمت و معمولی ساخته شده‌ است و عمر طولانی‌تری نسبت به باتری‌های لیتیومی سنتی دارد، می‌تواند منبع انرژی سازگارتری با محیط زیست به‌ ویژه در مناطق دورافتاده باشد.

این تحقیق در مجله Energy & Environmental Science منتشر شده است.