Учені створили неймовірну рослину, яка заряджає гаджети: як вона працює

Дослідницька група з Університету Бінгемтона створили штучні рослини, які можуть харчуватися вуглекислим газом, виділяти кисень і навіть виробляти невелику кількість електроенергії. Про це повідомляє Interesting Engineering.

Нова розробка імітує природні процеси, що відбуваються в рослинах, а кожен штучний лист виробляє електроенергію в процесі фотосинтезу. При цьому вода і поживні речовини надходять у рослину за допомогою транспірації і капілярного ефекту.

Використовуючи п'ять біологічних сонячних елементів і їхні фотосинтезуючі бактерії, професор Сокхин "Шон" Чхве та аспірантка Мар'ям Резаї створили штучний лист "заради розваги", а потім зрозуміли, що ця концепція має ширше застосування. Вони побудували першу рослину з п'ятьма листками, а потім перевірили її здатність вловлювати вуглекислий газ і генерувати кисень.

У той час як поточна генерація потужності близько 140 мікроват є другорядною перевагою, Чой прагне поліпшити технологію, щоб досягти мінімальної потужності понад один міліват. Він також хоче інтегрувати систему зберігання енергії, таку як літій-іонні батареї або суперконденсатори.

Інші удосконалення можуть включати використання декількох видів бактерій для забезпечення довгострокової життєздатності та розробку способів мінімізації обслуговування, таких як системи доставки води і поживних речовин. У дослідженні також стверджується, що рівень вуглекислого газу (CO2) в приміщеннях часто значно вищий, ніж на відкритому повітрі, що є зростаючою проблемою для здоров'я, особливо в міських районах, де люди проводять понад 80% свого часу в приміщеннях.

Штучні рослини з ціанобактеріями підсилюють уловлювання вуглецю в приміщеннях, одночасно перетворюючи CO2 на кисень (O2) і біоелектрику. Вони використовують внутрішнє освітлення для запуску фотосинтезу, досягаючи 90% зниження рівня CO2 в приміщенні з 5000 до 500 ppm — набагато перевершуючи 10% зниження, яке спостерігається з природними рослинами. Крім поліпшення якості повітря, система виробляє O2 і достатньо біоелектрики для живлення портативної електроніки.

З'єднуючи послідовно п'ять біосонячних осередків у кожному листі, ми досягаємо OCV 1,0 В і максимальної потужності 46 мкВт. Примітно, що коли це листя з'єднане послідовно в штучній структурі рослини, система виробляє OCV 2,7 В і максимальну потужність 140 мкВт, що достатньо для живлення портативної електроніки.

Раніше ми вже писали, що на території США виявили сотні потенційних джерел геотермальної енергії, яку добувають із земної кори, яка повністю поновлювана і не забруднює повітря. Вона також має перевагу перед сонячною та вітровою, оскільки її виробництво не залежить від коливань погоди.