Mikroprocesor zasilany przy pomocy sinic. Nie wyczerpie się jak bateria, twierdzą naukowcy17.05.2022

Źródłem energii w procesie udoskonalanym przez naukowców Uniwersytetu w Cambridge jest światło słoneczne używane podczas fotosyntezy. 

Christopher Howe z Uniwersytetu w Cambridge wraz ze swoimi współpracownikami zbudowali niewielką obudowę z przezroczystego plastiku i aluminium. Następnie wewnątrz niej umieścili kolonię sinic Synechocystis sp. PCC 6803, które powszechnie są znane jako „niebiesko-zielone algi”. Wytwarzają one tlen w procesie fotosyntezy dzięki wykorzystaniu światła słonecznego i to właśnie tą właściwością zajęli się badacze. Gotowy system stanął na parapecie jednego z uczestników projektu, Paolo Bombelliego.

W ciągu kilku miesięcy przeanalizowano, czy niewielka ilość generowanego przez niego prądu elektrycznego wystarczy, aby zasilić mikroprocesor Arm Cortex M0. Jest on na co dzień urządzany w urządzeniach należących do tzw. Internetu rzeczy. W tym przypadku stanowił element prostego komputera pracującego w 45-minutowych cyklach obliczania kolejnych liczb całkowitych. W ten sposób zasymulowano stałe, regularne obciążenie. 

Okazało się, że próba naukowców z Cambridge zakończyła się sukcesem. Przez sześć miesięcy nie zaobserwowano przerw w dostawie prądu nawet wtedy, gdy za oknem nie świeciło słońce. W zachmurzonych chwilach lub nocą algi najprawdopodobniej korzystały ze zmagazynowanych zapasów energii. – Byliśmy pod wrażeniem konsekwencji działania tego systemu. Myśleliśmy, że po kilku tygodniach się zatrzyma, ale on cały czas działał – mówił cytowany przez portal „New Scientist” Bombelli.

Sukces Włocha i jego kolegów otwiera drogę do efektywnego zastępowania akumulatorów litowo-jonowych obudowami z koloniami alg. To rozwiązanie tańsze, bardziej ekologiczne i niewymagające użycia zasobów, które w nieodległym czasie mogą się wyczerpać. Tymczasem popyt na nie rośnie – świat Internetu rzeczy (składający się m.in. z technologii ubieralnej albo elementów inteligentnego domu) konsekwentnie się rozbudowuje. W 2030 roku liczba urządzeń, które da się do niego zaklasyfikować, na całym świecie przekroczy nawet bilion. 

Naukowcy pracują teraz nad udoskonaleniem swojego pomysłu. Szukają innych materiałów, z których mogliby konstruować jeszcze przystępniejsze cenowo obudowy (np. z pustych plastikowych butelek) oraz gatunków alg charakteryzujących się większą efektywnością fotosyntezy. Ich plan zakłada, że urządzenia zostaną wprowadzone na rynek już za 5 lat. Tymczasem podzielili się swoimi dotychczasowymi wnioskami na łamach specjalistycznego periodyku „Energy & Environmental Science”. Badanie było współfinansowane przez National Biofilms Innovation Centre.