Колония сине-зеленых водорослей может питать компьютер в течение полугода. Такой результат показал прототип автономного источника энергии, созданного исследователями из Кембриджского университета. Компьютер использовал процессор Arm Cortex M0+, а батарейка была по размеру как элемент AA.
Тип цианобактерий под названием Synechocystis sp. PCC 6803 – широко известен как «сине-зеленые водоросли». Они создают кислород методом фотосинтеза под действием солнечного света. Колония этих бактерий была запечатана в небольшом контейнере размером с батарейку АА, изготовленном из алюминия и прозрачного пластика.
Кристофер Хоу из Кембриджского университета и его коллеги утверждают, что подобные фотосинтетические генераторы могут стать источником энергии для ряда небольших устройств в будущем. Лишая потребности в редких и нежизнеспособных материалах, используемых в батареях.
Ученые разместили компьютер на подоконник в одном из домов исследователей во время карантина через COVID-19 в 2021 году. Машина оставалась там в течение шести месяцев с февраля по август.
Аккумулятор, изготовленный из сине-зеленых водорослей, обеспечивал непрерывный ток. Компьютер работал циклами по 45 минут, вычисляя суммы последовательных целых чисел для имитации вычислительной нагрузки. При этом машина потребляла мощность 0,3 мВт. Еще 15 минут машина производила в режиме ожидания, для чего требуется 0,24 мВт.
Как именно работает водорослевая батарейка неизвестно, но Хоу предполагает, что существуют две потенциальные теории источника энергии.Либо бактерии сами производят электроны, создающие ток, либо они создают условия, в которых алюминиевый анод в контейнере подвергается коррозии в результате химической реакции, вырабатывающей электроны.
Эксперимент прошел без существенного ухудшения анода, и поэтому исследователи считают, что бактерии производят основную часть тока.
Хоу говорит, что этот подход можно было бы расширить, но необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, как далеко. Он объясняет, что размещение такого батареи на крыше не обеспечит достаточной энергии для всего дома.
Но в сельской местности стран с низким и средним уровнем дохода даже небольшое количество энергии может быть полезно, например, для зарядки мобильного телефона.
Бактерии производят пищу во время фотосинтеза, а батарея может продолжать вырабатывать энергию в периоды тьмы. Исследователи полагают, что это возможно, потому что бактерии перерабатывают излишки пищи.
Исследователи считают, что эффективные устройства можно производить по дешевке, а коммерческое применение станет возможным в течение пяти лет.
