Растения на планете Земля миллионы лет преобразуют воду и солнечный свет в энергию, которую используют для своих нужд – ученым было чему у них поучиться. Но рано или поздно настает время двигаться дальше, и исследователи из Кембриджа разработали новую конструкцию топливного элемента на основе водорослей. Они сосредоточились на минимизации потерь при передаче энергии из ячейки к потребителю.
Водоросли не вырабатывают электричество, оно образуется как побочный продукт. В процессе фотосинтеза и формирования новых химических связей в живой клетке создается некоторое количество свободных электронов. Часть из них перемещается за ее пределы – если взять этот процесс под контроль, можно получить движение электронов или электрический ток. Данная технология называется «биофотовольтаика».
В Кембридже решили, что если разделить области, где протекает фотосинтез и где происходит «откачка» электронов, то они смогут усовершенствовать каждую из них по отдельности. И создать принципиально разные условия работы – для фотосинтеза нужен постоянный доступ к свету, а вот электрическую магистраль лучше изолировать как можно тщательнее, во избежание потерь.
Попутно были опробованы новые сорта ГМО-водорослей, в которых генерация электронов при фотосинтезе происходит интенсивнее. Результатом стала новая конструкция топливной ячейки, впятеро более производительной, чем предыдущая версия. А это 0,5 Вт с 1 кв.м. площади, причем «зеленая батарея» живет долго и вдобавок может самовоспроизводиться.
