Cuando el licopeno se almacena en botellas de vidrio transparente, se degradan rápidamente y son reemplazadas por botellas opacas. El problema está resuelto, pero este descubrimiento ha causado más problemas científicos, piensan los investigadores, en química. La degradación generalmente significa liberar electrones. Si la velocidad de liberación de electrones es lo suficientemente alta, ¿puede producir una corriente mensurable?
La energía solar tiene muchos beneficios, como reducir el uso de combustibles fósiles, ser más limpio, inagotable, no producir huellas de carbono, etc. Pero existen limitaciones, es decir, debe haber un sol, si está nublado, no hay forma. Más.
Ahora, una bacteria modificada genéticamente que utiliza la luz para convertir la luz en energía puede cambiar la situación de que la energía solar no se puede generar en un día nublado. Los científicos en Columbia Británica han construido una fuente barata y sostenible de E. coli. Las células solares, que crearon una célula solar de origen biológico, fueron nombradas porque la batería estaba compuesta de organismos. Esta no es la primera célula solar biogenética experimental, pero esta vez la batería A diferencia del pasado, los científicos dicen que la batería actual puede producir corrientes más potentes. Además, la batería puede ser tan eficaz a la luz del sol brillante con luz tenue del sol.
No importa qué material, siempre y cuando pueda reaccionar y liberar electrones bajo el sol, puede intentar usarlo para obtener energía solar. En las células bio-solares, el material evocado por la luz solar es biológico. En circunstancias normales, los paneles solares usan inorgánicos El silicio cristalino produce corriente, pero ahora el silicio cristalino se reemplaza por tinte.
'Columbia Británica deseosos de convertirse en una de las más importantes economías el uso del carbón en el mundo, el profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Columbia Británica ˙ Vikramaditya Yadav (Vikramaditya Yadav) dijeron. 'Producción de energía limpia y el suministro es clave para alcanzar este objetivo, mientras que el sector de la energía solar es el principal candidato a la carbonatación. Sin embargo, Columbia británica clima invernal es malas condiciones de sol, en este caso, hacer un buen uso de la energía solar, tenemos una necesidad única Materiales fotovoltaicos.
Yadav dijo que su coste de la solución no es alto, pero el final 'puede ser como una generación de energía fotovoltaica convencional, jugó la misma eficiencia.' Incluso si estas nuevas células biológicas de la fuerza que los materiales tradicionales, los investigadores todavía creen que estos nuevos materiales pueden jugar un papel importante en algunos entornos de poca luz, como las minas y la exploración de aguas profundas.
"Creemos que las células solares biogénicas serán una adición útil a la tecnología de células solares inorgánicos, dijo Yadav. 'Incluso en su infancia, pero la perspectiva de esta tecnología es relativamente clara, brillante. Entornos de poca luz para explorar, tales como mina, el sensor será utilizado para conducir una célula biológica, tal como hemos desarrollado un dispositivo de este tipo. '
Leyenda: El diagrama conceptual anterior muestra que el ánodo de una célula solar está hecho de biomaterial, que está hecho de bacterias globulares anaranjadas recubiertas con dióxido de titanio en la superficie del licopeno. (Foto / Vikramiyah Yadav)
Anteriormente, los intentos de construir celdas solares biológicas se centraron en la extracción de colorantes naturales, estos colorantes debido a que las bacterias necesitan para llevar a cabo la fotosíntesis. Este proceso es complicado y caro, se utilizarán materiales tóxicos, que teñirá daños. Los investigadores canadienses decidieron tratar el mismo número de diferentes escenarios. los investigadores pusieron colorante permanece en bacterias, de manera que actúa con el organismo para inducir bacterias para producir una gran cantidad de licopeno. licopeno y tomate esto y otro colorante rojo que se encuentra en el agua.?
Luego, los investigadores cubrieron la bacteria con una capa de minerales que actuaba como un semiconductor y aplicaron la mezcla a la superficie del vidrio. Aplique una capa de vidrio recubierto al extremo de la celda como el ánodo, y la corriente normal pasaría. Este ánodo, la densidad de corriente producida por este dispositivo es mucho mayor que la densidad de corriente producida por otros experimentos en el campo.El valor específico es de 0.686 mA por centímetro cuadrado y 0.362 mA por centímetro cuadrado. Los resultados de esta prueba se publican en En la revista "Pequeño".
El uso de tinte fotosensible no es un concepto nuevo, pero la investigación anterior ha encontrado obstáculos. En 1988, el científico suizo Michael ˙ Glasgow Hazel (MichaelGr? Tzel) el uso de tinte fotosensible para desarrollar una batería solar que se llama Célula solar sensibilizada por colorante (DSSC).
"La mayoría de las células solares sensibilizadas por colorantes tienen algunas limitaciones obvias", dijo Yadav. "La extracción de colorantes de fuentes naturales requiere el uso de solventes tóxicos y energía, y la sensibilidad del tinte a la luz antes de entrar a la célula solar. Hay una degradación significativa. Los dispositivos que desarrollamos abordan directamente estas limitaciones e intentan poner en producción esta célula solar, que es especialmente adecuada para su uso en entornos oscuros, y nuestros dispositivos son más baratos ".
A pesar de esto, hay algunos problemas con este dispositivo. Las bacterias pueden morir durante la generación de energía, por lo que encontrar una manera de sobrevivirlos puede usarse de manera más eficiente porque las bacterias pueden producir tintes indefinidamente. Al mismo tiempo, los investigadores planean las células. Puesta a punto para proporcionar más energía como una célula solar tradicional.
"Nuestra invención es el prototipo de primera generación, por lo que el nivel de células solares de silicio necesita mejorarse enormemente. La densidad actual de las células solares de silicio es 25 veces la de nuestro primer prototipo", dijo Yadaf. "No creemos que nuestra tecnología compita con las células solares tradicionales. En cualquier caso, no podemos alcanzar el nivel de generación de energía de las células solares tradicionales".
Al igual que muchos descubrimientos científicos anteriores, esta investigación también es accidental. "Nuestra motivación inicial fue desarrollar bacterias 'pequeñas fábricas' para producir grandes cantidades de licopeno y otras moléculas de carotenoides para hacer suplementos de salud", dijo Yadav. "Sin embargo, nuestro equipo encontró un desafío en el almacenamiento del licopeno recién producido".
Cuando el licopeno se almacena en botellas de vidrio transparentes, se degradan rápidamente, por lo que los investigadores cambian a botellas opacas. El problema está resuelto, pero este descubrimiento ha causado más problemas científicos, y los investigadores abrieron sus puertas. Una nueva forma de explorar. "En química, la degradación generalmente significa liberar electrones. Pensamos: si la velocidad de liberación de electrones es lo suficientemente alta, ¿puede producir una corriente mensurable?", Dijo Yadav.
"Un estudiante del equipo de investigación, después de ver el cambio en el licopeno en una botella transparente, dijo en voz alta:" ¿Cuánto se degrada el licopeno al sol? ¿Qué pasaría si lo colocamos en una célula solar? "Este problema ha despertado nuestro interés en el desarrollo de células solares sensibilizadas por colorante", recordó Yadav. "La decisión de utilizar recubrimiento mineral directamente sobre las bacterias es una apuesta, y esta apuesta finalmente se recompensa. Es un gran aliado de los científicos. Estamos muy agradecidos por este descubrimiento inesperado y por el estudiante curioso, porque preguntó: '¿Por qué no puedo intentarlo?'