藻类系统“转化”成可再生生物光伏电池

英国研究人员使用一种广泛分布的蓝绿色藻类连续为微处理器供电一年，在此过程中仅使用环境光和水。该系统有可能以可靠和可再生的方式向小型设备供电。这项研究最近发表在《能源与环境科学》期刊上。

该系统有AA电池大小，包含一种无毒的藻类，称为集胞藻(Synechocystis)，可以通过光合作用自然地从太阳获得能量。它产生的微小电流与铝电极相互作用，用于为微处理器供电。

该系统由普通、廉价且大多可回收的材料制成。这意味着它可以被轻松复制数十万次，以作为物联网的一部分，为大量小型设备供电。研究人员表示，它在离网情况下或偏远地区最有用，在这些地方，少量的电力可能产生巨大的效益。

论文的共同高级作者、来自英国剑桥大学生物化学系的克里斯托弗豪(Christopher Howe)教授说：“不断增长的物联网需要越来越多的电力，我们认为它必须来自一个可以产生能量的系统，而不是简单地像电池一样储存能量。”而且这种光合装置不会像电池一样没电，因为它不断地利用光作为能量。

实验证明，该装置可广泛用于为物联网设备的微处理器供电。物联网是一个庞大且不断增长的电子设备网络。每个设备仅使用少量的电力来通过互联网收集和共享实时数据。使用低成本的计算机芯片和无线网络，数十亿设备成为这个网络的一部分，从智能手表到发电站的温度传感器。到2035年，这个数字预计将增长到一万亿台设备，需要大量的便携式能源。

研究人员还解释了为什么该设备可以在自然光和相关的温度波动下在室内环境或半室外条件下工作。藻类不需要喂养。它在光合作用中生产自己的食物。虽然光合作用需要光，但该装置甚至可以在黑暗的环境中继续发电。这是因为藻类在没有光照的情况下会继续加工一些食物，从而继续发电。记者张据

[主编圈出]

物联网供电的复杂程度其实远远超出了人们的想象。许多现有的解决方案已经不再适用：首先，使用锂离子电池为数万亿的物联网设备供电被认为是不切实际的，因为它需要全球锂年产量的三倍；其次，传统光伏设备的制造材料存在一些问题。再者，物联网的功耗可能不仅有非常宽的输入范围，还能保持很高的效率，不至于使系统过热。在这种情况下，科学家们将目光投向了藻类光伏电池，这种电池可能不会成为主流解决方案，但会为长期使用中性能最大化和损耗最小化带来更多选择。