Ερευνητές του University of British Columbia (UBC) ανακάλυψαν έναν οικονομικό και βιώσιμο τρόπο κατασκευής ηλιακών κυττάρων (ηλιακών κελιών – solarcells) χρησιμοποιώντας βακτήρια που μετατρέπουν το φως σε ενέργεια. Η κατασκευή τους λειτουργεί εξίσου αποτελεσματικά τόσο σε χαμηλά επίπεδα φωτισμού όσο και στο έντονο φως.
Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να είναι ένα βήμα προς την ευρύτερη αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας σε περιοχές όπου οι νεφώσεις είναι συχνό φαινόμενο. Με περαιτέρω ανάπτυξη, αυτά τα ηλιακά κύτταρα – που ονομάζονται “βιογενή” (“biogenic”) λόγω του ότι είναι κατασκευασμένα από έμβιους οργανισμούς – θα μπορούσαν να καταστούν εξίσου αποτελεσματικά με τα συνθετικά κύτταρα που χρησιμοποιούνται σε συμβατικά ηλιακά πάνελ.
“Η λύση μας σε ένα μοναδικό πρόβλημα της Β.Κ. αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της οικονομικότερης χρήσης της ηλιακής ενέργειας”, αναφέρει ο Vikramaditya Yadav, καθηγητής στο τμήμα χημικών και βιολογικών μηχανικών του UBC και επικεφαλής του project.
Τα ηλιακά κύτταρα είναι τα δομικά στοιχεία των ηλιακών συλλεκτών: είναι αυτά που μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα. Προηγούμενες προσπάθειες για την κατασκευή βιογενών ηλιακών κυττάρων εστίαζαν στην εξαγωγή της φωτοσυνθετικής χρωστικής που χρησιμοποιούν τα βακτηρίδια για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.
Ωστόσο, η μέθοδος αυτή είναι μια δαπανηρή και πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τοξικούς διαλύτες και ενδέχεται να προκαλέσει την αποικοδόμηση της χρωστικής.
Η λύση των ερευνητών του UBC ήταν να κατασκευάσουν γενετικά το Ε. Coli για να παράγει μεγάλες ποσότητες λυκοπενίου – μια χρωστική που δίνει στις ντομάτες το κοκκινο-πορτοκαλί χρώμα τους και είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη συγκομιδή του φωτός για την μετατροπή του σε ενέργεια.
Οι επιστήμονες κάλυψαν τα βακτηρίδια με ένα μέταλλο το οποίο λειτουργούσε ως ημιαγωγός και τοποθέτησαν το μείγμα σε μία γυάλινη επιφάνεια.
“Καταγράψαμε την υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος για ένα βιογενές ηλιακό κύτταρο”, αναφέρει ο Yadav. “Αυτά τα υβριδικά υλικά που αναπτύσσουμε μπορούν να κατασκευαστούν οικονομικά και με κάποια βελτιστοποίηση, θα μπορούσαν να λειτουργήσουν εξίσου αποδοτικά με τα συμβατικά ηλιακά κύτταρα”.
Η εξοικονόμηση κόστους είναι δύσκολο να εκτιμηθεί, όμως ο Yadav πιστεύει ότι η διαδικασία μειώνει το κόστος παραγωγής χρωστικής περίπου κατά το ένα δέκατο.
Ο Yadav πρόσθεσε ότι υπάρχουν και άλλες πιθανές εφαρμογές για αυτά τα βιογενή υλικά, όπως για παράδειγμα στην εξόρυξη, την εξερεύνηση σε μεγάλα βάθη και σε άλλα περιβάλλοντα με χαμηλό φωτισμό.
Πηγές
- news.ubc.ca – Bacteria-powered solar cell converts light to energy, even under overcast skies
- sciencedaily.com – Bacteria-powered solar cell converts light to energy, even under overcast skies

Γιώτα Ζώτου

Latest posts by Γιώτα Ζώτου (see all)
- Φωτογραφίζοντας τον ‘Ηλιο για πρώτη φορά από απόσταση αναπνοής - 16 Ιουλίου 2020
- Οι πρώτες φωτογραφίες του Ήλιου… από πολύ κοντά! - 15 Ιουλίου 2020
- Τα μαθηματικά που σώζουν ζωές - 14 Ιουλίου 2020
Αφήστε ένα σχόλιο