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生物太陽能電池效率不夠?快來試試基因轉殖藻類吧!

環保意識的抬頭,使再生能源的需求日益增加。再生能源之中,藻類生物燃料一直為科學家們研究的重點,因為其能有效率地將太陽能轉換成電能。近期,英國劍橋大學 Kadi Liis Saar 和他的團隊研發了一種使用基因轉殖藻類的新型燃料電池,比現有使用的藻類燃料電池更加強大不只提高了發電效率,甚至能夠儲存電力,有廣泛用於商業市場的潛力!

source:Des_Callaghan@Wikimedia

什麼是生物太陽能電池,BPV?

Nature Energy期刊中描述的這些藻類燃料電池是一種生物光伏(光生伏特,又稱為太陽光電系統)(biophotovoltaic,BPV)裝置,也稱為生物太陽能電池。BPV 利用藻類等微生物的光合能力吸收太陽能,並將其轉化為電流,是一個既環保又省成本的替代能源。

英國劍橋大學 Kadi Liis Saar 和他的團隊開發了一種由藻類供能的新型燃料電池,比現有使用的藻類燃料電池效率高出五倍。這項新設計不僅效率更​​高,也較具成本效益和實用性。本團隊使用了基因轉殖藻類,因此可以比正常情況擁有更高的效率,大幅減少光合作用過程中電流的損失。

雙室系統提高性能

現有使用的藻類燃料電池充電(吸收光能和產生電子)和能量輸送(轉移到電路)位於同一腔室內。而在新的版本中,研究人員開發了一個雙室系統,使充電和能量輸送的過程分開。

Kadi Liis Saar 也曾在一份新聞稿中解釋:「充電和供電往往有相互矛盾的要求。」例如,充電單元需要暴露在陽光下才能高效充電,而電力傳輸部分則盡量避免暴露在光線下,才能有效地將電子轉換為電流使損耗達到最小。

這種設計不只提高了性能,也使這些新型燃料電池得以儲存電力,使白天產生的能量可以在夜間或陰天時保存和使用。若是缺乏這種儲存電力的機制,這種電池將無法廣泛適用於商業用途。

目前,這些生物太陽能電池的功能還不夠強大:雖然它們的能量密度每平方米0.5瓦特為其他藻類電池的五倍,但仍然只有傳統太陽能燃料電池的十分之一。圖/TEAM MCCHORD

推動再生能源

目前,這些生物太陽能電池的功能還不夠強大:雖然它們的能量密度每平方米 0.5 瓦特為其他藻類電池的五倍,但仍然只有傳統太陽能燃料電池的十分之一。

因此,這些以藻類為動力的電池可能不會在短時間內為較大型的電網進行供電。然而,它們可能非常適合在陽光充足但低度開發的非洲等地區進行小型應用,同時為再生能源的推動鋪路。

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