Going green mit algenbetriebenem Mikroprozessor-Computer


Forscher der University of Cambridge, UK, haben ein Computersystem entwickelt, das von Algen angetrieben wird, die Energie aus der Sonne gewinnen. Etwa so groß wie eine AA-Batterie nutzt die Zelle den mikroskopisch kleinen Organismus Synechocystis das Sonnenlicht photosynthetisiert, um elektrischen Strom zu erzeugen. Obwohl der erzeugte Strom sehr gering ist, reicht er aus, um einen Mikroprozessor mit Strom zu versorgen, und das System lief seit einem Jahr ununterbrochen.

Die biologische Photovoltaikzelle nutzt Synechocystis-Algen, um Energie aus der Sonne zu gewinnen.
Die biologische Photovoltaikzelle nutzt Synechocystis-Algen, um Energie aus der Sonne zu gewinnen. Paul Bombelli

Laut den Forschern wäre das System am nützlichsten, um kleine Geräte an abgelegenen Orten mit Strom zu versorgen. „Das wachsende Internet der Dinge benötigt immer mehr Energie, und wir glauben, dass diese von Systemen kommen muss, die Energie erzeugen können, anstatt sie einfach wie Batterien zu speichern“, sagte einer der leitenden Forscher, Christopher Howe, in a Erklärung. „Unser photosynthetisches Gerät entlädt sich nicht wie eine Batterie, weil es kontinuierlich Licht als Energiequelle verwendet.“

Die im System verwendeten Algen benötigen außer Sonnenlicht keine zusätzliche Nahrung und produzieren sogar nachts weiter Strom, da sie den Prozess der Photosynthese auch ohne Licht eine Zeit lang fortsetzen. Der von den Algen erzeugte elektrische Strom wird an eine Aluminiumelektrode geleitet, von wo er an den Prozessor geleitet werden kann.

Um das System zu testen, schlossen die Forscher das Gerät an einen Arm Cortex M0+-Mikroprozessor an, einen hocheffizienten Prozessor, der typischerweise in Internet-of-Things-Geräten verwendet wird. Es wurde halb im Freien mit typischen Schwankungen in Temperatur und Sonnenlicht belassen, und es schnitt sogar besser ab, als die Forscher erwartet hatten.

„Wir waren beeindruckt, wie konstant das System über einen langen Zeitraum funktionierte – wir dachten, es würde nach ein paar Wochen aufhören, aber es ging einfach weiter“, sagte Hauptautor Paolo Bombelli.

Die Forscher hoffen, dass Systeme wie dieses, das aus billigen und weit verbreiteten Materialien hergestellt wird, dazu beitragen könnten, teure Lithium-Ionen-Batterien oder traditionelle Photovoltaiksysteme zu ersetzen, die umweltgefährdende Materialien verwenden, insbesondere angesichts des prognostizierten Wachstums von Internet-of-Things-Geräten.

Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Energie- und Umweltwissenschaften.

Empfehlungen der Redaktion






Hinterlasse eine Antwort

%d Bloggern gefällt das: