生物太阳能电池:苔藓居然也能发电 

2016-03-31 09:53:24 太阳能发电网
植物光合作用释放的有机化合物进入含有共生菌的土壤中,细菌为了生存对有机化合物进行分解,这一过程就产生了含有电子的副产品。


  一个苔藓发电单位就是一个完整的生物电运行系统,由阳极生物材料(苔藓)、阳极、阴极、阴极催化剂、允许正电荷(主要是质子)从阳极生物材料向阴极转移的“盐桥”组成。阳极即水凝胶和导电碳纤维组成的无土基质,水凝胶是一种可吸收其自身重量400倍的水分的聚合物,能与苔藓湿度互补。发电系统中物质均不会破坏苔藓的代谢运动。
苔藓光伏发电系统的制造材料

  除此之外,一个苔藓发电单位面积为100×100毫米,一单位的发电量为0.35伏特。混合炭纤维和水凝胶的阳极(切得既小又薄)在的立方体中,有一层碳织物以及被苔藓掩盖的混合物。该发电系统还配有一个监测装置,内设传感器,每5秒自动检测内部环境的勒克斯(光照单位)、湿度、温度和电压等指数,并即时保存数据。


  将苔藓电池设计成具有伸缩性的系统,可应用于城市地区是Mitrofanova的目标之一。苔藓光伏电池的组织形式有并联和串联电路两种,可安装在建筑物的外墙。


  模块化墙砖除了扮演容器的角色,其本身还为苔藓形成了一个保护层,使其免受阳光的直接照射,形成利于其生长的湿润微气候。仅有墙砖内部的底部为防水而上釉,其他部分都是没有涂层的多孔粘土。粘土的吸水性很好,该系统可被动地接收雨水,而其中的水凝胶则可长期保存水分。
模块化墙砖

  目前为止,该苔藓发电系统的发电量还十分有限,16个模组仅能产生3瓦特的电力。虽然发电量十分有限,但仍能为一些小型电器供能,例如电脑、手机和LED照明系统等等。Mitrofanova坚信,未来科技具有实现较低能量需求和更高效率的可能,苔藓光伏电池终有一天将成为人类的可行选择。

为笔记本电脑、手机等物供电所需的估计苔藓发电面积


作者:江帆 来源:界面 责任编辑:wutongyufg

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