Infravörös-napelem algákkal

A napelemkonstruktőrök régi bánata, hogy a napfény alacsonyabb energiájú (infravörös) sugarait nem tudják hasznosítani. Ausztrál kutatók szerint a megoldás már évmilliárdok óta az óceánok mélyén hever. A szerves üledékből élő cianobaktériumoknak ugyanis épp a vörös-infravörös fény az energiaforrás.

A napelemekben a napsugárzás részecskéi (fotonok) elektronokat „ütnek ki” az atomok elektronpályáiról. Ezek a szabad elektronok a napelemekben elektromos áramot hoznak létre. Kis energiájú, vörösinfravörös fotonok nem tudják annyira „meglökni” a kötött elektronokat, hogy azok kiszabaduljanak az atommag körüli pályákról, csak melegítik az anyagot. A napkollektorok éppen ezt a hőt hasznosítják a lakások fűtésére.

Az ausztrálok által fölfedezett baktériumok egy eddig ismeretlen klorofi ll-f-et tartalmaznak, amellyel szén-dioxidot kötnek meg és a vörös-infravörös fotonok energiájával cukrot termelnek. A biológusok eddig négyféle klorofillt ismertek, ez az ötödik és egyben legrégebbi változat. A cianobaktériumok alkotta telepek legősibb, megkövesedett maradványai (fosszíliái) több mint 3,5 milliárd évesek. Egyes kutatók elképzelései szerint az ősóceánok talajából szivárgó forró, kénes gázkiáramlások körül alakultak ki az első élőlények, amelyek a leletek tanúsága szerint fotoszintézissel fejlődtek tovább. A víz alatti vulkáni gázok és gőzök miatt azonban a napsugaraknak csak a vörösinfravörös része jutott el a tengerfenék élőlényeihez, ezért csak a most fölfedezett f típusú klorofill segítségével végezhettek fotoszintézist.

Min Chen és kollégái a jelenség fölfedezése után felvetették a lehetőségét annak, hogy hasznosítani kellene a napelemgyártásban. Egy klorofillf-et tartalmazó tábla lényegesen jobb hatásfokkal alakítaná elektromossággáanapenergiát. Shuguang Zhang, a MIT kutatója már el is készített egy prototípust. A klorofillt tartalmazó anyagot félvezető nanohuzalokra növesztette. A huzalok a keletkező szabad elektronokat elvezetik, és így elektromos áram nyerhető a biológiai rendszerből. Az elvet továbbfejlesztve a napsugárzás spektrumát a lehető legnagyobb mértékben lefedő, összetett nap elemeket lehet gyártani. Kérdés az, hogy mennyi elektromos áramot termel egy ilyen konstrukció, és tartósságamegközelíti-e a félvezető kristályos napelemcellák élettartamát?

Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.