System jest wykonany z powszechnych, niedrogich, wysoce nadających się do recyklingu materiałów, porównywalnych rozmiarem do baterii AA
©
Paulo Bombelli
Naukowcy wykorzystali plik .. glony Aby uruchomić mikroprocesor nieprzerwanie przez rok – i odliczając – używając tylko światła i wody. Ich system ma potencjał jako niezawodny i odnawialny sposób zasilania małych urządzeń.
System, który jest porównywalny pod względem wielkości do baterii AA, zawiera rodzaj nietoksycznych alg zwanych synchroniczny Który w naturalny sposób zbiera energię ze słońca w procesie fotosyntezy. Następnie niewielki prąd elektryczny, który generuje, oddziałuje z aluminiową elektrodą i jest wykorzystywany do zasilania mikroprocesora.
System wykonany jest z powszechnych, niedrogich i wysoce nadających się do recyklingu materiałów. Oznacza to, że można go łatwo powtórzyć setki tysięcy razy, aby zasilać dużą liczbę małych urządzeń w ramach Internetu Rzeczy. Naukowcy twierdzą, że prawdopodobnie będzie najbardziej przydatny w sytuacjach poza siecią lub w odległych lokalizacjach, gdzie niewielkie ilości energii mogą być najbardziej korzystne.
Profesor Christopher Howe powiedział: Uniwersytet Cambridge Katedra Biochemii, współautorka pracy.
Dodał: „Nasz aparat fotosyntetyczny nie działa tak, jak bateria, ponieważ stale wykorzystuje światło jako źródło energii”.
W eksperymencie urządzenie zostało wykorzystane do zasilania Arm Cortex M0+, mikroprocesora szeroko stosowanego w urządzeniach IoT. Pracując w warunkach domowych i pół-zewnętrznych, przy naturalnym oświetleniu i związanych z nim wahaniach temperatury, po sześciu miesiącach ciągłej produkcji energii, wyniki zostały przesłane do publikacji.
Badanie zostało opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Nauki o energii i środowisku.
Dr Paolo Bombelli z Wydziału Biochemii Uniwersytetu Cambridge, pierwszy autor artykułu.
Glony nie potrzebują odżywiania, ponieważ podczas fotosyntezy tworzą własne pożywienie. I chociaż fotosynteza wymaga światła, urządzenie może nadal wytwarzać energię w okresach ciemności. Naukowcy uważają, że dzieje się tak, ponieważ glony przetwarzają część swojego pożywienia, gdy nie ma światła, a to nadal generuje prąd elektryczny.
Internet rzeczy to rozległa i rozwijająca się sieć urządzeń elektronicznych — z których każde zużywa bardzo mało energii — które gromadzą i udostępniają dane w czasie rzeczywistym przez Internet. Korzystając z tanich chipów komputerowych i sieci bezprzewodowych, wiele miliardów urządzeń jest częścią tej sieci – od inteligentnych zegarków po czujniki temperatury w elektrowniach. Oczekuje się, że do 2035 r. liczba ta wzrośnie do jednego biliona urządzeń, wymagających dużej liczby przenośnych źródeł zasilania.
Zasilanie bilionów urządzeń IoT bateriami litowo-jonowymi byłoby niepraktyczne, dlatego naukowcy badają glony jako zrównoważone rozwiązanie
Naukowcy twierdzą, że zasilanie bilionów urządzeń IoT bateriami litowo-jonowymi byłoby niepraktyczne: potrzebowałyby trzy razy więcej litu niż produkuje się rocznie na całym świecie. Konwencjonalne urządzenia fotowoltaiczne są produkowane z materiałów niebezpiecznych, które mają niekorzystny wpływ na środowisko.
Praca była wynikiem współpracy Cambridge University i Arm, wiodącej firmy zajmującej się projektowaniem mikroprocesorów. Firma Arm Research opracowała ultrawydajny układ testowy Arm Cortex M0+, zbudowała płytkę i stworzyła interfejs chmury do zbierania danych pokazanych w eksperymentach.
Badanie zostało sfinansowane przez Narodowe Centrum Innowacji Biofilmów.
More Stories
Ding! Christopher Ward ogłasza nowe Bel Canto
Najlepszą reklamą podczas wydarzenia Apple Mac była bezpłatna aktualizacja pamięci RAM dla MacBooka Air
Startup zajmujący się obserwacją Ziemi wychodzi z zapomnienia z 12 milionami dolarów