Новые более эффективные топливные элементы из водорослей

31Января2018

Автор: Становой Сергей

Ученые из Университета Кембриджа разработали и создали прототип нового топливного элемента, который в пять раз эффективнее существующих аналогов. При этом основной составляющей элемента питания являются … морские водоросли.

Люди могли бы узнать много нового о производстве энергии у растений. Они генерируют ее из воды и солнечного света без каких-либо внешних энергетических затрат. Не удивительно, что инженеры, исследователи и ученые в своих новых разработках обращаются за «помощью» именно к природе.

Взять хотя бы водоросли, которые генерируют свободные электроны в своих клетках в процессе фотосинтеза. Потоки заряженных частиц движутся к внешним сторонам клеток и могут при определенных условиях быть собраны. То есть с их помощью можно организовать производство альтернативной электрической энергии.

Идея использования водорослей не нова. Однако исследователи из Кембриджа разделили процессы «зарядки» растений светом и преобразования отдельный свободных электронов в общий поток – электрический ток. Таким образом они максимизировали влияние света на производство электронов и в то же время минимизировали его тепловое воздействие на силовую часть – электрическую цепь, подключенную непосредственно к потребителям.

Новый топливный элемент состоит из двух камер. В одной находятся водоросли, а в другой электрическая часть. Но это, как ни удивительно, не привело к увеличению габаритных размеров элемента. Наоборот, как отмечает соавтор проекта Ноулз Туомас, за счет разделения удалось добиться еще большей минимизации конечной конструкции.

Плотность электрической мощности у прототипа топливного элемента, как показали испытания, составила 0,5 Вт/м² активной площади. Это почти в 5 раз выше чем у аналогов такого же принципа действия.

Конечно же, данный показатель хоть и впечатляет, но является не достаточно высоким по сравнению с другими типами фотоэлектрических преобразователей, например солнечными электростанциями. Однако, как отмечают участники проекта, за счет дешевизны компонентов нового топливного элемента, в частности безмерного количества используемых видов водорослей, новые батареи могли бы использоваться в развивающихся странах. Особенно актуально было бы их применение в отдаленных районах нашей планеты, где электричества вообще пока нет.

Источник информации: Кембридский Университет (www.cam.ac.uk)