طور باحثون في جامعة كامبريدج ببريطانيا طريقة جديدة لتوليد الطاقة الكهربائية باستخدام نوع مألوف من “الطحالب الزرقاء” وتمكنوا من استخدام الطاقة المتولدة لتطوير معالج دقيق يمكنه تشغيل الأجهزة الصغيرة لفترة متواصلة.
في تجربتهم ، استخدم الباحثون نوعًا واسع الانتشار من الطحالب الزرقاء غير السامة تسمى Synechocystis ، والتي تولد الطاقة إلى حد كبير من الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي ، لتطوير معالج دقيق يمكنه العمل لمدة ستة أشهر باستمرار باستخدام الضوء الطبيعي فقط.
قال الباحثون إن نظامهم الجديد – الذي يمكن مقارنته في الحجم ببطارية AA – لديه القدرة على تشغيل الأجهزة الإلكترونية الصغيرة اليوم ، حيث يتفاعل التيار الكهربائي الصغير الناتج عن عملية التمثيل الضوئي مع قطب كهربائي من الألومنيوم لتشغيل المعالج الدقيق.
وأضافوا أن النظام يتكون من مواد غير مكلفة وقابلة لإعادة التدوير يمكن تكرارها “مئات الآلاف من المرات” لتشغيل عدد كبير من الأجهزة الصغيرة كجزء من “إنترنت الأشياء”.
وقالت الجامعة إن الطحالب الزرقاء “تولد بشكل طبيعي الطاقة من ضوء الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي”.
وأوضح الباحثون أن النظام مصنوع من “مواد شائعة وغير مكلفة وقابلة لإعادة التدوير بدرجة عالية”.
وقال الفريق “هذا يعني أنه يمكن بسهولة تكراره مئات الآلاف من المرات لتشغيل عدد كبير من الأجهزة الصغيرة كجزء من إنترنت الأشياء”.
قال كريستوفر هاو ، الأستاذ بجامعة كامبريدج والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة ، إن إنترنت الأشياء المتنامي يحتاج إلى قدر متزايد من الطاقة ، والتي يجب أن تأتي من أنظمة يمكنها توليد الطاقة ، بدلاً من مجرد تخزينها.
وأوضح أن إنترنت الأشياء يحتاج إلى قدر متزايد من الطاقة. لذلك ، يجب أن يأتي من أنظمة يمكنها توليد الطاقة ، بدلاً من تخزينها ، مثل البطاريات. ”
وأضاف: “جهاز التمثيل الضوئي لدينا لا يعمل بالطريقة التي تعمل بها البطارية لأنها تستخدم الضوء باستمرار كمصدر للطاقة”.
يذكر أن الطحالب لا تحتاج إلى تغذية ؛ يقوم بذلك من تلقاء نفسه من خلال عملية التمثيل الضوئي.
على الرغم من أن العملية تتطلب الضوء ، يمكن للجهاز الاستمرار في إنتاج الطاقة خلال فترات الظلام أيضًا ، حيث تعالج هذه الطحالب بعض طعامها في الظلام ؛ هذا يجعل عملية توليد الطاقة مستمرة دائمًا.
كما أشار الباحثون إلى أن تشغيل مئات الملايين من الأجهزة الصغيرة ، كالساعات الذكية وأجهزة استشعار درجة الحرارة ، باستخدام بطاريات “الليثيوم أيون” أمر غير عملي تمامًا ، حيث يحتاج إلى ثلاثة أضعاف ما يتم إنتاجه سنويًا ، بالإضافة إلى أنه غير عملي. يتم تصنيعها باستخدام مواد خطرة على البيئة.
