A növények gyakorlatilag élő napelemek, hiszen a Nap energiáját képesek felhasználni a bennük lejátszódó kémiai folyamatok energiaigényéhez. Egy kutatás most megnyithatja az utat ahhoz, hogy a növényekből nyerjünk energiát, mint élő napelemekből…
2023. január 28.
A növények egy új felhasználási lehetőségének a kapujában állunk. Az köztudott, hogy növények nélkül nem lenne emberi élet, hiszen ezek az élőlények termelik a számunkra nélkülözhetetlen oxigént. Emellett táplálékul szolgálnak. És most úgy tűnik, hogy még a zöld energia kérdésében is segítségünkre lehetnek a közeljövőben… A tiszta energia pedig egyre fontosabb a bolygónk hosszú távú túlélése szempontjából.
A www.sci.news írta meg a napokban, hogy az izraeli Technion tudósai új kutatásukban kimutatták, hogy a pozsgás növények szöveteiben található vizes oldat közvetlenül felhasználható lehet természetes bio- foto-elektrokémiai cellaként.
Az élő sejtekben az elektronok a természetes biokémiai folyamatok részeként mozognak. De ha elektródák vannak jelen, akkor a cellák ténylegesen elektromos energiát termelhetnek, amelyet külsőleg is lehet használni.
Napelemek helyett növények?
Noam Adir a Technion professzora és kollégái a fotoszintézis felé fordultak az áram generálás lehetőségeit kutatva. A növények életfolyamataik során a fény energiáját felhasználva állítanak elő szénhidrátokat (autotróf táplálkozás). Ez azt jelenti, hogy az élő fotoszintetikus sejtek folyamatosan elektronáramot állítanak elő, amely foto-áramként akár külső áramkör táplálására is használható, akárcsak egy napelem.
Egyes növények – például a száraz környezetben található pozsgás növények – vastag kutikulával rendelkeznek – ez egy viasz szerű réteg a bőrszöveten -, hogy leveleikben tartsák a vizet és a tápanyagokat.
A tanulmány szerzői először azt akarták tesztelni, hogy a pozsgások fotoszintézise képes-e energiát teremteni élő napelemként, felhasználva a belső vizet és tápanyagokat egy elektrokémiai cella elektrolit oldataként.
Egy kis pozsgás most a sztár
Élő napelemet hoztak létre a Corpuscularia lehmannii növény felhasználásával, amely Dél-Afrika egyes részein őshonos pozsgás növényfaj.
Vas anódot és platina katódot helyeztek a növény egyik levelébe, és megállapították, hogy a feszültsége 0,28 V. Ez áramkörbe kapcsolva akár 20 µA/cm2 fotoáram-sűrűséget produkált amikor fénynek volt kitéve, és több mint egy napig tudott áramot termelni.
Bár ezek a számok kisebbek, mint a hagyományos alkáli elemeké, de csak egyetlen levélre utalnak. A hasonló szerves eszközökön végzett korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy több levél soros összekapcsolása növelheti a feszültséget.
A kutatók kifejezetten úgy tervezték meg az élő napelemet, hogy a belső levéloldatban lévő protonok kombinálódjanak, hogy hidrogéngázt képezzenek a katódon, és ezt a hidrogént össze lehessen gyűjteni és más alkalmazásokban felhasználni.
-„Módszerünk lehetővé teheti a jövőbeni fenntartható, többfunkciós zöldenergia-technológiák kifejlesztését” – mondták a kutatók, akik munkájukat részletesen az ACS Applied Materials & Interfaces folyóiratban jelentették meg.
Forrás: www.sci.news /Nagy Z. Róbert fordítása/magyarmezogazdasag.hu
Fotó: www.sci.news
