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人们都设法提取被细菌用来进行光合作用的天然

        发布时间:2018-08-15 10:23        编辑:北极电力网
  作为一种新兴的可再生能源,太阳能资源丰富、无碳排放,拥有诸多优势。但美中不足的是,在那些阴天较多的地区,太阳能却失去了其优势。不过,一种使用染料将光转变为能源的基因改造细菌或许会改变这一点。加拿大不列颠哥伦比亚省(BC)阴天很多,那里的科学家们利用大肠杆菌发明了一种成本低廉的可持续性太阳能电池,并称之为“生物”太阳能电池,因为它是由活的有机体制成。这并非是在该领域的首次实验,但与以往不同的是,这种新型生物太阳能电池可以产生更强大的电流,而且在暗光和强光下都能同样工作。
 
  新型生物太阳能电池阴天亦可使用
 
  任何能够被光激活并释放出电子的材料都可被用于太阳能电池。在生物太阳能电池里,被光激活的材料(这里指染料)与生物有关,而传统的无机太阳能电池则使用芯片硅来产生电子。
 
  不列颠哥伦比亚大学化学和生物工程系教授VikramadityaYadav表示,BC希望能成为世界上去碳化经济的引领者之一,而清洁能源的可靠供应和产出则是达到这一目标的关键因素。太阳能是一个领先的选项,但BC冬季的天气却对太阳能工业需要用到的光伏材料有特别限制。
 
  Yadav领导开发的生物电池可解决这一问题,并可能最终获得与传统光伏技术同等的效率。他相信,生物太阳能电池将成为当前的太阳能电池技术的一种补充。即便是在起步阶段,该技术也已经展示出在某些领域的应用前景。在光照不足的环境中,比如矿井,就需要用到由类似的生物电池供电的传感器。
 
  在先前对生物太阳能电池的开发中,人们都设法提取被细菌用来进行光合作用的天然染料,而这是个昂贵的复杂过程,并需要使用会伤害到染料本身的有毒材料。
 
  因此,Yadav决定尝试一种不同的方法,即保留细菌里的这些生物染料。他们对大肠杆菌进行基因编辑以产生大量番茄红素,这种染料让番茄呈现出红橙色,而且它将光转变成能量的效率特别高。
 
  然后,研究者们在细菌外面涂上一层矿物质充当半导体,并将其涂在玻璃表面上。用这种带涂层的玻璃充当太阳能电池的阳极,他们获得了每平方毫米0.686毫安的电流密度,高于其它生物太阳能电池0.362的电流密度。

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