Tech

Közönséges, olcsó és nagyrészt újrahasznosítható anyagokból készül az új áramforrás

Kék-zöld algák szolgáltatják az energiát a mikroprocesszoroknak.

2022.05.15 11:52ma.hu
nyomtatásKinyomtatom
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

Kék-zöld algák fotoszintézise során generált elektromos árammal működtetnek folyamatosan egy mikroprocesszort már egy éve. A Cambridge Egyetem és az ARM együttműködésében kifejlesztett rendszer megbízható és megújuló módot jelenthet a kisméretű eszközök elektromos táplálására.

Az áramforrás mérete egy AA eleméhez hasonlítható, és egy Synechocystis nevű nem mérgező algát tartalmaz, amely fotoszintézis útján nyeri ki az energiát a napsugárzásból. Az általa generált csekély elektromos áram ezután kölcsönhatásba lép egy alumínium elektródával, és egy mikroprocesszor táplálására szolgál.

Közönséges, olcsó és nagyrészt újrahasznosítható anyagokból készül, több százezer alkalommal reprodukálható áramforrás a tárgyak internete (IoT) részeként rengeteg apró eszközt táplálhat. A kutatók szerint valószínűleg hálózaton kívüli helyzetekben vagy távoli helyeken a leghasznosabb.

„A dolgok növekvő internetének egyre több energiára van szüksége, és úgy gondoljuk, hogy ennek olyan rendszerekből kell származnia, amelyek képesek energiát termelni, ahelyett, hogy egyszerűen tárolnák, mint az akkumulátorokat” – mondta Christopher Howe professzor, a Cambridge-i Egyetem Biokémiai Tanszékének kutatója, a kísérletet ismertető tanulmány szerzője. Szerinte a fotoszintetikus eszközök nem úgy merülnek le, mint az akkumulátor, mert folyamatosan fényt használnak energiaforrásként.

A kísérlet során az eszközt egy Arm Cortex M0+ mikroprocesszor tápellátására használták, amely széles körben elterjedt az IoT-eszközökben. Állítólag háztartási környezetben és félig kültéri körülmények között működött természetes fény és a kapcsolódó hőmérséklet-ingadozások mellett. Az eredményeket hat hónap folyamatos áramtermelés után publikálták az Energy & Environmental Science folyóiratban.

„Lenyűgözött bennünket, hogy a rendszer milyen következetesen működött hosszú időn keresztül, pedig azt hittük, hogy néhány hét múlva leállhat, de csak ment” – mondta Dr. Paolo Bombelli, a Cambridge-i Egyetem Biokémiai Tanszékének munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.

Az algák a fotoszintézis során saját táplálékot állítanak elő. A fotoszintézishez fényre van szükség, de az eszköz továbbra is képes energiát termelni sötét időszakokban, és a kutatók szerint ennek az az oka, hogy az algák táplálékuk egy részét feldolgozzák, amikor nincs fény, ami továbbra is elektromos áramot generál.

A tárgyak internete kis mennyiségű energiát használó elektronikus eszközök hatalmas hálózata, amelyek valós idejű adatokat gyűjtenek és osztanak meg az interneten keresztül. Az olcsó számítógépes chipek és vezeték nélküli hálózatok segítségével sok milliárd eszköz része ennek a hálózatnak, amely 2035-re várhatóan egybillió egységet foglal majd magában.

A kutatók azt mondták, hogy az IoT-eszközök billióinak lítium-ion akkumulátorokkal való táplálása nem lenne praktikus: háromszor több lítiumra lenne szükség, mint amennyit a világon évente előállítanak, és a hagyományos fotovoltaikus eszközöket olyan veszélyes anyagok felhasználásával készítik, amelyek károsak a környezetre.

Az Arm Research azzal járult hozzá a kísérlethez, hogy kifejlesztette az Arm Cortex M0+ tesztchipet, megépítette az alaplapot, és beállította a kísérletekben bemutatott adatgyűjtő felhő interfészt.

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.