A utilização de bactérias que convertem luz em energia pode tornar a energia solar mais amplamente disponível em locais nublados Fonte: © FotoAndalucia / Fotolia
Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica descobriram uma maneira barata e sustentável de construir células solares a partir de bactérias que convertem luz em energia.
Suas baterias produzem mais corrente do que os dispositivos anteriores e são tão eficazes em luz fraca e sob luz forte.
Esta inovação pode ser um passo na adoção generalizada da energia solar na Colúmbia Britânica e partes do norte da Europa, onde os dias nublados são comuns.Com um maior desenvolvimento, essas células solares - chamadas bio-fontes porque são compostas de organismos - Pode se tornar tão eficiente quanto as baterias sintéticas usadas nos painéis solares tradicionais.
Vikramaditya Yadav, professor do Departamento de Engenharia Química e Biológica da UBCs que liderou o projeto, disse: "Resolvemos um problema antigo e transformamos a energia solar em um passo importante em uma direção mais econômica".
A célula solar é a pedra angular de painéis solares. Eles são responsáveis pela conversão de luz em corrente eléctrica. Esforço para estabelecer biológica focados anteriormente em uma célula solar para extrair fotossíntese bacteriana pigmento natural. Este é um processo caro e complexo, envolvendo solventes tóxicos e pode resultar em degradação do corante.
UBC solução investigadores é de tingir a sua estadia na bactérias E. coli geneticamente modificadas para produzir grandes quantidades de licopeno - o pigmento pode aparecer tomates vermelho-alaranjado, a energia da luz da colheita para o aspecto de energia é particularmente eficaz investigadores mineral revestidas com bactérias pode ser utilizado como um semicondutor, e a mistura foi revestida sobre uma superfície de vidro.
O diagrama conceitual mostra que o ânodo de uma célula solar é feito de material biológico, que é produzido por bactérias globulares laranja revestidas com nanopartículas de dióxido de titânio na superfície que produz licopeno (Foto / Vikramaditya Yadav). O vidro revestido atua como ânodo em uma extremidade da célula e produz uma densidade de corrente de 0,686 mA por centímetro quadrado, o que é uma melhoria em relação aos 0,362 mA criados por outros no campo.
Yadav disse: "Registramos a mais alta densidade de corrente de células bio-solares. Os materiais híbridos que estamos desenvolvendo podem ser fabricados de forma econômica e sustentável. E depois de serem totalmente otimizados, eles podem operar com a eficiência equivalente das células solares tradicionais".
economias de custo é difícil de estimar, mas Yadav acho que este processo pode reduzir o custo da produção de pigmentos a um décimo do original. Yadav disse, 'Santo Graal' será encontrar uma maneira de não matar as bactérias, por isso, as bactérias podem Produza pigmentos indefinidamente.
Ele acrescentou que, na mineração, exploração de águas profundas e outros ambientes de pouca luz, há outras aplicações potenciais desses materiais biológicos.
Renda acidental
Como muitas descobertas científicas anteriores, como o estudo também oportunidade de renda. 'Nossa motivação inicial foi desenvolver bactérias' pequenas fábricas para produzir grandes quantidades de licopeno e outras moléculas de carotenóides para produzir alimentos saudáveis 'disse Yadav.' No entanto, nossa equipe enfrentou desafios na loja licopeno recém-gerado.
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:" O licopeno é tão fácil de se degradar ao 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?'
