Теги → фотосинтез

Компания Plant-e предлагает генерировать электроэнергию при помощи растений

Исчерпаемость углеводородного топлива в совокупности с заложенными рисками и опасностями, которые таит в себе ядерная энергия, способствовали медленному, но уверенному развитию сектора альтернативных методов получения тепла и электричества. Если рассматривать категорию возобновляемых источников, то мировое сообщество постепенно приходит к выводу о необходимости задействовать в индивидуальном порядке все доступные инструменты и технологии для удовлетворения растущих потребностей современных жителей. Это позволит не только сэкономить на оплате ежемесячных счетов, но и внесёт индивидуальный вклад в поддержание экологического равновесия и состояния окружающей среды.

scienceofthetime.com

scienceofthetime.com

Ярким примером того, что природа способна без вреда для себя делиться с человеком энергией, стал проект голландской фирмы Plant-e. В основе озвученной ими технологии лежат особенности процесса фотосинтеза растений, при котором последние выделяют сахаристые вещества. Данные органические соединения рассматриваются в качестве сырья для получения электричества абсолютно безопасным для растения методом. Идея специалистов Plant-e заключается в расщеплении избыточно вырабатываемого сахара, который так или иначе попадает через корни в почву. 

Приняв во внимание возможность использования невостребованного представителями флоры продукта собственного фотосинтеза, в Plant-e предлагают при помощи электродов собирать заявленным образом электричество для питания мелкой бытовой электроники и осветительных приборов. Эффективность технологии, разумеется, некорректно сравнивать с другими способами альтернативного энергоснабжения. Команда инженеров, трудившаяся над проектом, утверждает, что 100 мспециальных зелёных насаждений позволяют генерировать в течение года примерно 2800 кВт·ч, что, в принципе, не так уж и много. Тем не менее, указанного количества энергии будет достаточно для освещения обочин, питания светодиодных ламп, точек доступа к публичным сетям Wi-Fi и многого другого. Для всего этого потребуется определённый вид растений, которые помещаются в пластиковые контейнеры площадью по 2500 смкаждый. 

inhabitat.com

inhabitat.com

При этом наличие в почве электродов и процесс «добычи» электричества никоим образом не сказывается на рост и развитие самих растений. На данном этапе технология уже внедрена в Нидерландах, где за работу трёх сотен светодиодных фонарей отвечает зелёный, в самом прямом смысле этого слова, источник питания. 

inhabitat.com

inhabitat.com

Toshiba разработала искусственный фотосинтез рекордной эффективности

Компания Toshiba относится к тем крупным промышленным группам, сфера деятельности которых выходит далеко за пределы потребительской и корпоративной электроники. Японский производитель анонсировал разработку новой технологии, которая использует солнечную энергию для генерации углеродных соединений из углекислого газа и воды, в том числе для получения ценного химического сырья или топлива. Свою новинку Toshiba представила в рамках Международной конференции ICARP2014 (2014 International Conference on Artificial Photosynthesis).

Toshiba

Toshiba

Концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает расти, что является одной из причин глобального потепления. В то же время повышается интерес к перспективным возобновляемым источникам энергии. Для решения обеих проблем предлагается искусственный фотосинтез, который использует солнечную энергию для получения полезных углеродных соединений и в то же время утилизирует углекислый газ.

slkcap.com

slkcap.com

Toshiba разработала собственную технологию искусственного фотосинтеза, которая преобразовывает энергию из углекислого газа с эффективностью 1,5 %. Это самый высокий показатель в отрасли, уверяют разработчики. Солнечный свет преобразовывает углекислый газ с водой в окись углерода (углеродный монооксид), который является источником для производства метанола (он, в свою очередь, может в некоторых случаях заменить бензин, а также использоваться в качестве сырья в производстве разнообразных продуктов, таких как клеи, медикаменты, пластиковые бутылки).

Особенностью разработки Toshiba является использование золотого катализатора и нанотехнологий (структур наномасштаба). Центральной проблемой исследования является изучение производственных условий для получения золотого нанокатализатора нанометрового масштаба, что позволит увеличить активную площадь, которая используется для преобразования углекислого газа в моноокись углерода.

Panasonic показала систему искусственного фотосинтеза для получения метана

Компания Panasonic занимается не только выпуском электронных продуктов. Одним из направлений её деятельности также является перспективная альтернативная энергетика. Уже длительное время японский производитель работает над изучением искусственного фотосинтеза. И вот в начале декабря труд увенчался значимым успехом. Исследователи изобрели систему, способную генерировать метан из воды и углекислого газа с использованием солнечной энергии.

techon.nikkeibp.co.jp

techon.nikkeibp.co.jp

В рамках выставки зелёных технологий Eco-Products 2013 компания Panasonic впервые представила общественности свою разработку. Детали новинки не раскрываются, хотя источник опубликовал изображение системы с указанием некоторых её основных частей. На сегодняшний день эффективность установки составляет 0,04% (отношение полной энергии синтезированного метана к затраченной солнечной энергии). Для коммерциализации разработки достаточно увеличить это значение до 1%. Отметим, ранее Panasonic уже имела успешный опыт проектирования системы искусственного фотосинтеза для получения муравьиной кислоты.

earthtechling.com

earthtechling.com

Проект Panasonic является показательным и ярко отражает правительственную политику Японии, направленную на всяческую поддержку зеленых технологий. В 2012 году в Японии один за другим были открыты сразу несколько государственных проектов по ускорению изучения и разработки искусственного фотосинтеза. Координацией проектов занимается директор Центра исследования фотосинтеза Токийского университета.

Ученые из Университета Джорджии нашли способ получать электричество посредством фотосинтеза

Ученые из Университета Джорджии разработали способ получения электрической энергии, используя процесс фотосинтеза, происходящий в растениях.

Путем изменения белков внутри тилакоидов растительных клеток, которые отвечают за хранение солнечной энергии, ученые получили возможность перехватить электроны прежде, чем в процессе фотосинтеза их используют для получения сахара. Для «ловли» электронов используют углеродные нанотрубки.

Впрочем, метод пока нуждается в доработке, результаты феноменальными не назовешь. Однако в будущем данный способ получения в прямом смысле экологически чистой энергии может стать востребованным. Во всяком случае, составить конкуренцию традиционным солнечным батареям он сможет.

Материалы по теме:

Oxford PV наделит «фотосинтезом» оконные стекла

Компания Oxford Photovoltaics разработала фотоэлектрические ячейки, которые можно печатать на стекле для получения оконных систем, генерирующих электричество. Создатели получили главный приз в размере 100 тыс. фунтов стерлингов на конкурсе Disruptive Solutions Competition – эти средства будут потрачены на коммерциализацию технологии.

На конкурсе были представлены различные идеи – одни компании предлагали превратить окна в генераторы, другие акцентировали внимание на методе преобразования энергии, похожем на растительный фотосинтез. Первое место технологии Oxford PV обеспечило сочетание этих подходов.

Новые ячейки используют электрод из твердого оксида металла, покрытого органическим красителем: «Одно из главных преимуществ заключается в легкости изготовления. Это весьма значительно снижает стоимость наших панелей», заявил изобретатель и лидер проекта доктор Генри Снэйт (Henry Snaith). «Не нужно волноваться по поводу уплотнения и герметизации, которые являются критически важными в традиционных конструкциях, поскольку в них используются коррозионные жидкие электролиты».

Основная цель, которая ставится перед командой в процессе создания серийного продукта, – добиться высокой прочности и долговечности конструкции. Разработчики рассчитывают, что последний показатель у коммерческой модели составит «больше 20 лет». Полученные на конкурсе средства пойдут на ускорение выхода серийного продукта, однако разработчики не называют никаких конкретных сроков.

Материалы по теме:

Источник:

Гибкие органические солнечные панели обещают простоту и доступность

Стартап-компания Eight19, образованная совместными усилиями Кембриджского университета (Cambridge University) и компании Carbon Trust, предлагает нам несколько иной взгляд на ставшие привычными солнечные панели. Eight19 работает над новой технологией органических фотоэлектрических панелей, потенциал которой позволит сделать установку солнечных панелей более простой и финансово доступной.

Разработка Eight19 базируется на применении прозрачного гибкого материала, который можно переносить в скрученном состоянии. По заявлениям создателей, принцип работы этих гибких фотоэлектрических элементов не такой, как в привычных солнечных панелях. Его можно сравнить с фотосинтезом у растений, однако более детальной информации разработчики не предоставляют.

По задумке Eight19, гибкие органические солнечные панели откроют новые сферы применения солнечной энергии, а также упростят их установку, тем самым сделав технологию доступной широкому кругу потребителей. Впрочем, о том, когда начнется серийный выпуск «фотосинтезирующих» панелей, разработчики не сообщают.

Материалы по теме:

Деревья с золотыми листьями начнут добывать энергию

Золотые листья не растут на деревьях, но теперь они могут собирать энергию Солнца. Группа американских инженеров-химиков извлекли фотосинтетические молекулы из растений и нанесли их на тонкие листы золота, создав искусственное фотосинтезирующее устройство. Организмы используют процесс фотосинтеза на протяжении не менее 3,5 млрд лет, и за это время были разработаны остроумные комбинации белка и светопоглощающего красителя, которые помогают преобразовывать солнечный свет в энергию. Вместо того, чтобы заново изобретать колесо, Кейн Дженнингс (Kane Jennings) и Питер Сишельски (Peter Ciesielski) из Вандербильдского университета в Нэшвиле решили использовать эти белки для создания своего собственного фотосинтезирующего устройства. К этой идее их подтолкнула работа Элиаса Гринбаума (Elias Greenbaum), который в конце 90-х представил протеиновый комплекс, известный как PS1, извлеченный из листов шпината и сохраняющий свои свойства после переноса на поверхность золота. "С тех пор как процесс извлечения PS1 из растений был усовершенствован, мы задумались об использовании этих светопоглощающих белков при создании искусственных листьев", — говорит Дженнингс.
Деревья с золотыми листьями начнут добывать энергию
Устройство Дженнингса и Сишельски использует выпускаемые в промышленных масштабах листы из сплава серебра и золота. При этом концентрированная азотная кислота используется для растворения серебра, а золото остается с наноскопическими порами. В результате появляется хорошо обработанная поверхность, что позволяет разместить на ней большое количество PS1. Это делает лист достаточно тонким, чтобы пропускать свет. PS1 комплексы крепятся к верхнему слою пористого золота при помощи тиолов — химических молекул со свободным концом — для формирования устойчивых связей с белками. Когда собранный искусственный лист подвергается воздействию света, PS1 генерируют поток электронов в металлическом золоте, что позволяет снимать с его поверхности электрический ток. В обычном растении эти электроны использовались бы для разделения сложных соединений на химические цепочки и создания новых энергетических запасов в форме углеводов. Большинство испытанных листьев вырабатывают ток величиной 8 наноампер каждым квадратным миллиметром. Пока слишком далеко до необходимого уровня эффективности, но ученые уже работают над новой моделью. "В данный момент мы занимаемся исследованием PS1-пленок толщиной до 1 мм толщиной", — говорит Дженнингс. "Эти пленки могут вырабатывать до 0,02 мкА/мм2 и питать обычный калькулятор". Хотя эти устройства пока слишком отстают от лучших кремниевых солнечных батарей, новой метод может стать более конкурентоспособным в будущем. Новая конструкция довольно проста, а основе лежит доступное сырье. Однако эта система слишком чувствительна к воздействию прямых солнечных лучей, которые могут разрушить PS1-белки. Поиск защиты и создание листьев, вмещающих большее количество протеина — задача на будущее. Также возможно, что эти искусственные листья приобретут зеленый оттенок, пока они имеют ржаво-красный цвет из-за свойств пористого золота. Гринбаум был впечатлен развитием своей идеи. "Это очень хорошая работа. Полученные результаты представляют большую ценность в изучении биологических процессов преобразования солнечной энергии". Материалы по теме: - Найден способ расщепления воды с помощью солнечного света;
- Электричество из теплоты — серьезная альтернатива солнечным ячейкам;
- Прозрачные солнечные батареи вместо обычных окон.

Найден способ расщепления воды с помощью солнечного света

Международная группа исследователей, возглавляемая учеными из австралийского университета Монаш (Monash University), заявила о том, что ей удалось химическими методами воспроизвести ключевой процесс фотосинтеза, и это обеспечило значительное продвижение в разработке технологии использования солнечного света для расщепления воды на водород и кислород. До сих пор именно отсутствие недорогих способов получения водорода в промышленных масштабах служило одним из основных факторов, препятствующих его использованию в качестве экологически чистого топлива. В процессе, разработанном исследователями, используются соединения марганца, так же как и в процессе фотосинтеза, происходящем в растениях. Но в живой природе под действием солнечных лучей из воды и двуокиси углерода образуется кислород и углеводы, тогда как ученые модифицировали реакцию, с тем, чтобы использовать свет для расщепления воды на ее составляющие – водород и кислород. В текущей реализации для успешного протекания процесса требуется также приложение небольшого потенциала с напряжением 1,2 В. Согласно опубликованной исследователями информации, ключевой разработкой, позволившей реализовать реактор, стало покрытие для анода, названное Nafion и представляющее собой разновидность полимерной мембраны толщиной несколько микрометров, в которой находятся включения марганца. Покрытие предохраняет марганец от распада, и одновременно обеспечивает доступ воды к катализатору, где она окисляется под действием солнечного света. Хотя ученые признают, что над технологией еще предстоит немало поработать, чтобы адаптировать ее к условиям промышленного производства, в целом они отмечают жизнеспособность изобретенного процесса, что было продемонстрировано в ходе испытаний реактора, продолжавшего успешно функционировать на третьи сутки тестирования. Материалы по теме: - Мобильный калейдоскоп;
- Автомобиль Reva на водяном двигателе.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥