Quando o licopeno é armazenado em garrafas de vidro transparente, eles se degradam rapidamente e são substituídos por garrafas opacas.O problema está resolvido, mas essa descoberta causou mais problemas científicos, segundo os pesquisadores, em química, Degradação geralmente significa liberar elétrons Se a taxa de liberação de elétrons é alta o suficiente, ela pode produzir uma corrente mensurável?
A energia solar tem muitos benefícios, como reduzir o uso de combustíveis fósseis, ser mais limpa, inesgotável, não produzindo pegadas de carbono, etc. Mas há limitações, ou seja, deve haver um sol, se estiver nublado, não tem jeito. Mais.
Agora, uma bactéria geneticamente modificada que usa a luz para converter luz em energia pode mudar a situação de que a energia solar não pode ser gerada em um dia nublado.Os cientistas na Colúmbia Britânica construíram uma fonte barata e sustentável a partir de E. coli. As células solares, que criaram uma célula solar bio-causadora, foram nomeadas porque a bateria era composta de organismos, não sendo a primeira célula solar biogenética experimental, mas desta vez a bateria Diferentemente do passado, os cientistas dizem que a bateria atual pode produzir correntes mais poderosas, além de que a bateria pode ser tão eficaz sob luz solar intensa quanto sob luz solar fraca.
Seja qual for o material, os electrões são libertadas enquanto a reacção pode ocorrer na luz do sol, a energia solar pode ser utilizada para tentar na célula solar biológica, luz solar evocado material biológico é uma. Convencionalmente, os painéis de células solares que utilizam inorgânico para gerar uma corrente de silício cristalino, mas agora, que é substituído por um corante de silício cristalino.
"A Columbia Britânica está ansiosa para se tornar uma das principais economias de descarbonização do mundo", disse Vikramaditya Yadav, professor do Departamento de Engenharia Química e Biológica da Universidade da Colúmbia Britânica. E a oferta é a chave para alcançar esse objetivo, e a energia solar é um dos principais candidatos à descarbonização no setor de energia. No entanto, a Columbia Britânica tem condições climáticas ruins no inverno, neste caso, se você quiser aproveitar a energia solar, Materiais fotovoltaicos.
Yadav disse que suas soluções não são caras, e no final 'pode ser tão eficiente quanto a energia fotovoltaica tradicional'. Mesmo que essas novas células biológicas não atinjam a força dos materiais tradicionais, os pesquisadores ainda acham que Novos materiais podem desempenhar um papel importante em alguns ambientes de pouca luz, como minas e exploração em águas profundas.
"Acreditamos que as células solares de causa biológica serão um complemento útil à tecnologia de células solares inorgânicas", disse Yadaf. "Mesmo nos estágios iniciais de desenvolvimento, a aplicação dessa tecnologia é clara e ampla. Explorar ambientes com pouca luz, como Nas minas, sensores biológicos baseados em células, como os que desenvolvemos, serão usados.
Legenda: O diagrama conceitual acima mostra que o anodo de uma célula solar é feito de biomaterial, que é feito de bactérias globulares laranja revestidas com dióxido de titânio na superfície do licopeno. (Foto / Vikramiyah Yadav)
Anteriormente, as tentativas de construir células bio-solares concentravam-se na extração de corantes naturais porque as bactérias precisavam desses corantes para a fotossíntese, o processo era complexo e caro, e materiais tóxicos eram usados, o que causaria danos ao corante. Tente algumas opções diferentes.Os pesquisadores deixaram o corante nas bactérias para interagir com o organismo para induzir as bactérias a produzir muito licopeno.Este licopeno é o mesmo que o corante encontrado em tomates e outras águas vermelhas.
Em seguida, os investigadores nas bactérias cobertas com minerais, o mineral desempenha o papel de um semicondutor, e esta mistura foi depositada sobre uma superfície de vidro numa das extremidades da célula como um ânodo revestido com um revestimento de vidro, a corrente vai passar convencional a densidade de corrente anódica de tais dispositivos para a muito maior do que a densidade de corrente gerada pelos ensaios de campo de outro arte. em particular o valor de contraste foi de 0,686 mA por centímetro quadrado por centímetro quadrado 0,362 mA. os resultados dos testes mencionados em Na revista "Pequeno".
Use corante fotossensível não é um conceito novo, mas pesquisas anteriores encontrou obstáculos. Em 1988, cientista suíço Michael ˙ Glasgow Hazel (MichaelGr? Tzel) usar corante fotossensível para desenvolver uma bateria solar que é chamado Célula solar sensibilizada por corante (DSSC).
"A maioria das células solares sensibilizadas por corantes tem algumas limitações óbvias", disse Yadav. "A extração de corantes de fontes naturais requer o uso de solventes tóxicos e energia, e a sensibilidade do corante à luz antes de entrar na célula solar. Há uma degradação significativa. Os dispositivos que desenvolvemos respondem diretamente a essas limitações e tentam colocar essa célula solar em produção, o que é especialmente adequado para uso em ambientes escuros, e nossos dispositivos são mais baratos ”.
No entanto, isso significa que existem alguns problemas. As bactérias no processo de geração de energia vai morrer, assim que encontrar maneiras de torná-lo vivo, você pode usá-lo de forma mais eficiente, porque as bactérias podem infinitamente produzir corantes. Ao mesmo tempo, os pesquisadores planejam células Ajuste fino para fornecer mais energia como uma célula solar tradicional.
'A presente invenção é os primeiros protótipos de geração, de modo que o nível desejado da célula solar de silício tem de atingir uma grande melhoria, a densidade de corrente da célula solar de silício, que é a primeira geração de protótipos 25 vezes,' disse Yadav. "Não acreditamos que nossa tecnologia seja uma concorrente das células solares tradicionais. De qualquer forma, não podemos alcançar o nível de geração de energia das células solares tradicionais".
Como muitas descobertas científicas no passado, esta pesquisa também é acidental: "Nossa motivação inicial foi desenvolver pequenas fábricas de bactérias para produzir grandes quantidades de licopeno e outras moléculas de carotenóides para fazer suplementos de saúde", disse Yadav. "No entanto, nossa equipe encontrou um desafio ao armazenar o licopeno recém-produzido."
Quando o licopeno é armazenado em frascos de vidro transparente, eles se degradam rapidamente, então os pesquisadores mudam para frascos opacos.O problema está resolvido, mas essa descoberta causou mais problemas científicos, e os pesquisadores se abriram. Uma nova maneira de explorar: "Em química, a degradação geralmente significa liberar elétrons. Pensamos: se a taxa de liberação de elétrons é alta o suficiente, ela pode produzir uma corrente mensurável?", Disse Yadav.
"Um estudante da equipe de pesquisa, depois de ver a mudança no licopeno em uma garrafa transparente, disse em voz alta:" Quanto o licopeno é tão degradado no sol? E se o colocássemos em uma célula solar? "Esse problema despertou nosso interesse em desenvolver células solares sensibilizadas por corantes", lembrou Yadav. "A decisão de usar revestimento mineral diretamente nas bactérias é uma aposta, e essa aposta é finalmente recompensada. É um grande aliado dos cientistas, estamos muito agradecidos por esta descoberta inesperada e pelo estudante curioso, porque ele perguntou: 'Por que não posso tentar?'