انقلاب میکروفتوولتائیک با تولید برق از طریق فتوسنتز

به گزارش برق نیوز، مصرف انرژی یک شاخص اساسی در تعیین هویت و سطح هر جامعه است، زیرا انرژی مصرف شده مستقیماً با الزامات فناوری مطابقت دارد که نشان دهنده میزان پیشرفت فنی به دست آمده توسط جامعه است.
با رشد سریع تمدن بشری امروز، مصرف انرژی به سطوح بسیار بالایی رسیده است و این امر با ظهور بحران گرمایش جهانی همراه می‌شود. چراکه اتکای بشر به تولید انرژی در دهه‌های گذشته عمدتاً به سوخت‌های فسیلی بوده است که علت اصلی انتشارات مضر و گاز‌های گلخانه‌ای خواهد شد.
الجزیره نوشت: پیش از این، "توافق پاریس" در سال ۲۰۱۵ امضا شد که در آن ۱۹۵ کشور متعهد شدند تا از افزایش میانگین دمای کره زمین خودداری کنند و تا پایان قرن جاری از آستانه "۱.۵ درجه سانتیگراد" تجاوز نکنند. بر این اساس، گروهی از کشور‌های توسعه‌یافته جهان، بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، تضمین تولید انرژی با انتشار کربن صفر تا سال ۲۰۵۰ را بر عهده گرفته‌اند.
این به معنای تکیه بر منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی برق آبی و ... است و این منابع دوستدار محیط زیست هستند، زیرا انتشارات مضر را کاهش می‌دهند. با این حال، دستیابی به هدف ۲۰۵۰ با توجه به حجم عظیم مصرفی که منابع انرژی پایدار نمی‌توانند به شکل فعلی آن را پوشش دهند، واقع بینانه به نظر نمی‌رسد.
در این میان، گروهی از دانشمندان یک منبع انرژی تجدیدپذیر را کشف کردند که با استفاده از سلول‌های انرژی میکروفتوولتائیک بر اساس فرآیند فتوسنتز انرژی تولید می‌کند و ممکن است یکی از راه‌حل‌های پیش‌بینی‌شده باشد که شکل تولید انرژی در آینده را تغییر می‌دهد.

فتوسنتز برای تولید الکتریسیته
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کنکوردیا در کانادا از فرآیند فتوسنتز برای ایجاد سلول‌های انرژی ریز فتوولتائیک استفاده کردند که جلبک‌ها را برای تولید انرژی جذب و آنها را به جریان الکتریکی پیوسته تبدیل می‌کنند.
مزایای فناوری اکتشاف شده تنها به تولید انرژی محدود نمی‌شود، بلکه در عین حال برای جذب دی اکسید کربن از جو که یکی از گاز‌های مضر ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی است، کار می‌کند. محققان همچنین دریافتند که تنها محصول جانبی حاصل از این فرآیند آب است که نشان می‌دهد این فناوری کاملاً سازگار با محیط زیست است.
محقق این مطالعه کوروفیناشیتی توضیح داد که هدف سلول‌های میکروفتوولتائیک برای گرفتن الکترون‌های تولید شده در طول فرآیند فتوسنتز است.
این سلول‌ها از حفره‌های تشکیل می‌شوند که در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و با یک غشاء مجزا از هم جدا شده‌اند، بخشی از این حفره‌ها حاوی جلبک است، در حالی که قسمت دیگر حاوی ترکیب شیمیایی «فریسیانید پتاسیم» است. هنگامی که فرآیند فتوسنتز اتفاق می‌افتد، غشای نازک الکترون‌های حاصل را جذب می‌کند و در نتیجه جریان الکتریکی ایجاد می‌کند.
اگرچه سلول‌های انرژی مبتنی بر جلبک نسبت به پنل‌های خورشیدی سنتی، الکتریسیته کمتری تولید می‌کنند، با این وجود پتانسیل زیادی برای کارآمدتر و توانمندی بیشتر این سلول‌ها در آینده وجود دارد. علاوه بر این، تولید آنها ارزان‌تر و ساده‌تر است، زیرا مانند سلول‌های خورشیدی سیلیکونی کریستالی به مواد پیچیده و خطرناک نیاز ندارند.

انقلاب میکروفتوولتائیک
این یک فناوری جدید برای تولید برق از طریق فتوسنتز است که برای کاربرد‌های کم مصرف در مقیاس میلی‌وات طراحی شده است و می‌تواند در محیط‌های روشن و کم نور با استفاده از جلبک و نور خورشید برق تولید کند.
این سلول‌ها می‌توانند حسگر‌های دقیقی را برای نظارت بر آب و هوا در مکان‌های دور فعال کنند و در تامین انرژی حسگر‌ها در شبکه‌های حسگر بی‌سیم کاربرد داشته باشند.
در صورت نیاز به سطوح انرژی بالاتر، می‌توان چندین سلول را به صورت موازی یا سری با هم ترکیب کرد حتی در طول آزمایش‌ها ثابت شده است که این روش در مقایسه با سلول‌های جداگانه انرژی بیشتری تولید می‌کند.