一提到蓝藻 , 大多数人想到的是 , 腥臭味的浮沫和泛滥成灾的“绿潮” 。
可谁能想到 , 被人嫌弃的蓝藻 , 如今却被科学家们玩出了花——
来自剑桥大学、米兰大学和ARM公司的研究团队及其合作者 , 通过使用装满蓝藻(Blue-greenalgae)的小容器 , 为一个ARM微处理器(ARMCortex-M0+)持续供电了6个月 , 且在实验结束后的6个月内 , 依然在持续发电 。
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图|一个装有蓝藻的容器 , 可以为电脑供电(来源:NewScientist)
据了解 , 这些可以发电的小容器只有AA电池(5号电池)般大小 , 由铝金属和透明塑料制成 。 小容器内的蓝藻则通过光合作用为计算机持续提供电力 。
相关研究论文以“Poweringamicroprocessorbyphotosynthesis”为题 , 发表在科学期刊Energy&EnvironmentalScience上 。
据论文描述 , 类似的光合作用发电机未来或将可以廉价地为一系列小型设备供电 , 而不再需要使用稀有和不可持续的材料 。
【一提到蓝藻|惊呆:这台计算机由蓝藻驱动 已不间断运行六个月】那么 , 问题来了 , 未来的计算机设备是不是可以实现自发电了?
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来自蓝藻的power!
PaoloBombelli是此次研究论文的共同第一作者 , 在2021年2月到2021年8月期间 , 他将这些小型发电容器放置了在家中的窗台上 , 并通过一系列实验与研究团队一起研究了蓝藻的发电机理 。
这台计算机以45分钟为周期 , 计算连续整数的总和来模拟计算工作量 , 需要0.3微瓦的电力 , 而待机15分钟 , 则需要0.24微瓦的电力 。
而后 , 计算机会将测量出的输出电流数值存储在云端 , 供研究团队分析 。
研究团队最初推测 , 为计算机电力的来源可能有两种 , 要么是蓝藻自身产生电子 , 进而产生电流 , 要么是蓝藻创造反应条件 , 将容器中的铝阳极腐蚀掉 , 从而产生电子 。
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图|示意图
但从实验结果来看 , 铝阳极并没有出现明显的降解、腐蚀现象 。 因此 , 研究团队最终推断 , 是蓝藻产生了大部分电流 。
此外 , 由于蓝藻可以在白天光合作用过程中存储能量 , 研究人员认为 , 这一装满蓝藻的发电容器可以在夜间继续发电 。
只是一小步
尽管科研团队在此次试验中成功迈出了第一步 , 但在他们看来 , 要想将蓝藻发电用在更大规模的地方 , 还需要做进一步的研究 。
“当前阶段 , 在你家的屋顶上安装一个(蓝藻发电机)并不会为你的房子提供(足够的)电力 。 我们还有很多研究工作要做 。 ”论文通讯作者C.J.Howe表示 。
但是 , 研究团队也表示 , 我们可以把这项技术用在低收入和中等收入国家的农村地区 , 比如为手机充电或者用在环境传感器中 , 因为这些设备并不需要太多的电力 。
尽管这一发电系统只是一个概念验证 , 但研究团队希望 , 这种可持续的、负担得起的、分散的电力来源 , 可以为未来物联网内的电子设备提供足够的电力 。
与传统电池或太阳能相比 , 使用藻类的优势在于 , 它对环境的影响较小 , 而且有可能提供持续的电力 。
设想一下 , 在未来的某一天 , 漂浮在水面上的巨型“百合叶”被藻类覆盖 , 并成为了海上风力发电场旁边的移动发电站 。
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