Bakteriyle Çalışan Güneş Panelleri

UBC araştırmacıları, ışığı enerjiye dönüştüren bakterileri kullanarak güneş pili inşa etmek için ucuz ve sürdürülebilir bir yol buldu.

Hücreleri daha önce böyle bir cihazdan kaydedilenlerden daha güçlü bir akım üretti ve parlak ışıkta olduğu gibi loş ışıkta verimli şekilde çalıştı.

Bu inovasyon, British Columbia gibi yerlerde güneş enerjisinin daha yaygın kabul edilmesine ve bulutlu havaların yaygın olduğu kuzey Avrupa bölgelerine doğru bir adım olabilir. Daha fazla gelişmeyle, “biyojenik” olarak adlandırılan bu güneş pilleri, canlı organizmalardan oluştuğu için, geleneksel güneş panellerinde kullanılan sentetik hücreler kadar verimli olabilir.

UBC’nin kimya ve biyoloji mühendisliği bölümünden profesör olan Vikramaditya Yadav, projeye öncülük eden “benzersiz BC sorununa olan çözümümüz, güneş enerjisini daha ekonomik hale getirme yolunda önemli bir adımdır” dedi.

Güneş pili güneş panellerinin yapı taşlarıdır. Işığı elektrik akımına dönüştürmek için çalışırlar. Biyogenik güneş pilleri inşa etmek için önceki çabalar, bakterilerin fotosentez için kullandıkları doğal boyayı çıkarmaya odaklanmıştır. Toksik çözücüleri içeren ve boyaların bozulmasına neden olabilecek maliyetli ve karmaşık bir süreçtir.

UBC araştırmacılarının çözümü boyayı bakterilerde bırakmaktı. Genetik olarak büyük miktarlarda likopen üretmek için E. coli’yi geliştirdiler. Domatesin kırmızı-turuncu rengini veren ve özellikle enerjiye dönüşüm için ışık hasadında etkili olan bir boya. Araştırmacılar bakterileri yarı iletken olarak hareket edebilecek bir mineralle kapladılar ve karışımı bir cam yüzeye uyguladılar.

Hücrelerinin bir ucunda anot olarak hareket eden kaplanmış cam ile, santimetre kare başına 0.686 miliamper bir akım yoğunluğu oluşturdular – bu alandaki başkaları tarafından 0.362 üzerinde bir gelişme sağlandı.

Yadav, “Bir biyojenik güneş pili için en yüksek akım yoğunluğunu kaydettik” dedi. “Geliştirdiğimiz bu hibrit malzemeler ekonomik ve sürdürülebilir bir şekilde üretilebilir ve yeterli optimizasyon ile geleneksel güneş hücreleri gibi benzer verimliliklerde performans gösterebilir.”

Maliyet tasarruflarını tahmin etmek zordur, ancak Yadav, sürecin, boya üretiminin maliyetini, aksi takdirde ne olacağının onda birine indirdiğine inanmaktadır. Yadav’ın kutsal kâsesi, bakterileri öldürmeyen bir süreç bulacağını ve böylece boyaların süresizce üretilebileceğini söyledi.

Madencilik, derin deniz araştırmaları ve diğer düşük ışıklı ortamlarda bu biyojenik materyaller için başka potansiyel uygulamaların olduğunu ekledi.