利用藻類之微型光合動力電池,可望成為次世代再生能源

 

刊登日期:2024/8/15
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加拿大康考迪亞大學(Concordia University)開發了一項從藻類光合作用過程中獲取能量的方法,藉此可望有助於從對化石燃料的依賴轉向永續能源生產。新開發的「微型光合動力電池(Micro Photosynthetic Power Cell)」技術係將藻類懸浮於特殊溶液中,從光合作用提取能量並將其儲存在小型電池中。若能適當設定,將可為物聯網感測器等低功耗設備提供足夠的能量。

「微型光合動力電池」透過捕獲光合作用過程中產生的電子進行發電,且由於是從大氣中吸收二氧化碳並產生電流,水是唯一的副產物,具有負碳排的特性。「微型光合動力電池」的陽極側與陰極側以蜂巢狀質子交換膜做為區隔。微電極設置於膜的兩側,各腔室的大小僅20x20x4 mm。陽極室在2 mL溶液中置入懸浮的藻類,陰極室則充滿電子受體的鐵氰化鉀(Potassium Ferricyanide)。

當藻類透過光合作用釋出電子後,電子透過膜的電極而被收集並傳導,從而產生電流。另一方面,質子通過膜進入陰極側並還原鐵氰化鉀。由於藻類也與人類一樣不斷呼吸,因此可持續不斷收穫電子,發電永不停息。

此外,「微型光合動力電池」系統完全不使用太陽能電池所仰賴之矽製造技術需要的有害氣體或微纖維,且由於使用生物相容性聚合物,整體系統可以簡單分解,製造成本也非常低。然而,目前1個「微型光合動力電池」的最大端電壓僅1.0 V,研究團隊也表示現階段尚無法與太陽電池等其他發電系統競爭。但今後集積化技術開發若能達到十足進展,未來將可望成為實際且低價之潔淨電源。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/240712_algae.html
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