Sürdürülebilirlik
Monday, October 7, 2024
Araştırmacılar elektrik üretebilen yeni bir tür yapay bitki geliştirdi.
Binghamton Üniversitesi'nden araştırma ekibi, bakterilerle çalışan biyo-pillerle (yutulabilir veya başka türlü) ilgili çalışmalarını, karbondioksitle beslenebilen, oksijen verebilen ve hatta az miktarda güç üretebilen yapay bitkiler için yeni bir fikre dönüştürdü.
Profesör Seokheun “Sean”, beş biyolojik güneş hücresi ve fotosentetik bakterilerini kullanarak Choi ve doktora öğrencisi Maryam Rezaie “eğlence için” yapay bir yaprak yarattılar ve daha sonra konseptin daha geniş etkileri olduğunu fark ettiler.
Beş yapraklı ilk tesisi inşa ettiler ve ardından karbondioksit yakalama oranlarını ve oksijen üretme kapasitesini test ettiler.
Şu anki 140 mikrowatt civarındaki güç üretimi ikincil bir fayda sağlasa da Choi, teknolojiyi geliştirerek minimum bir miliwatt'tan daha fazla bir çıkış elde etmeyi hedefliyor. Ayrıca lityum-iyon piller veya süper kapasitörler gibi bir enerji depolama sistemini de entegre etmek istiyor.
Choi, “Bu elektriği bir cep telefonunu şarj etmek veya diğer pratik kullanımlar için kullanabilmek istiyorum” dedi.
“Biraz ince ayarla bu yapay bitkiler her evin bir parçası olabilir. Bu fikrin faydalarını görmek çok kolay.”
Binghamton Üniversitesi tarafından yapılan basın açıklamasına göre, diğer iyileştirmeler arasında uzun vadeli canlılığı sağlamak için birden fazla bakteri türü kullanmak ve su ve besin dağıtım sistemleri gibi bakımı en aza indirmenin yollarını geliştirmek yer alabilir.
Çalışma ayrıca, iç mekanlardaki karbondioksit (CO2) seviyelerinin genellikle dış mekanlardakinden önemli ölçüde daha yüksek olduğunu ve bunun özellikle insanların zamanlarının %80'inden fazlasını iç mekanlarda geçirdiği kentsel alanlarda giderek artan bir sağlık sorunu olduğunu savunuyor.
Araştırmacılar ayrıca siyanobakteriyel yapay bitkilerin CO2'yi oksijen (O2) ve biyoelektriğe dönüştürürken iç mekanda karbon yakalamayı geliştirdiğini iddia etti.
Bu yapay bitkiler fotosentez yapmak için iç mekan ışığını kullanarak iç mekan CO2 seviyelerinde 5000 ppm'den 500 ppm'e %90'lık bir azalma sağlayarak doğal bitkilerde görülen %10'luk azalmanın çok ötesine geçmiştir. Hava kalitesini iyileştirmenin yanı sıra, sistem O2 ve taşınabilir elektronik cihazlara güç sağlamak için yeterli biyoelektrik üretir.
“Her yaprakta beş biyosolar hücreyi seri olarak bağlayarak 1,0 V OCV ve 46 µW maksimum güç elde ediyoruz. Daha da önemlisi, bu yapraklar yapay bitki yapısı içinde seri olarak bağlandığında, sistem 2,7 V'luk bir OCV ve 140 µW'lık bir maksimum güç üretiyor ki bu da taşınabilir elektronik cihazlara güç sağlamak için yeterli” dedi.