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藻类可能是绿色能源的秘密武器

时间：2022-04-10 14:16:24 来源：

当寻找新的绿色能源时，藻类可能是科学发展最有吸引力的方向之一。它们很便宜。它们既可以用作埃克森美孚公司生产的直接石油来源，也可以用作生物燃料的来源，也可以像剑桥化学家团队那样，用于燃料电池中发电。

这不是第一个由生物光伏驱动的燃料电池。生物光伏（BPV）是一种利用微生物将太阳能转化为电流的太阳能电池。藻类特别适合这些细胞，因为它们生长迅速，而且生产便宜。然而，这些也经过了基因改造，可以通过将转换过程中的电子损失降至最低来更有效地将太阳能转换为电子。

使这支电池组与众不同的原因是，它与大多数电池不同，它分为两个小室：一个用于通过光合作用将太阳能转换为电子，另一个用于将这些电子转换为电流。

化学系研究生Kadi Liis Saari是该项目的研究人员之一，他说：“充电和供电通常有相互矛盾的要求。例如，充电单元需要暴露在阳光下以进行有效的充电，而功率传输部分不需要暴露在光下，而应在将电子转换为电流且损耗最小的情况下有效。

这种划分可以使研究人员提高电力输送的效率，但是这种电池微型的事实也有所帮助。“在微型尺度上，流体的行为截然不同，这使我们能够设计出效率更高，内部电阻更低，电损耗更低的电池，”另一位团队成员Tuomas Knowles教授解释说。

但这还不是全部。细胞的分裂还使得可以存储藻类产生的能量。单腔室电池无法做到这一点：它们产生的电能应立即使用。如今，储能已成为“数字破坏”或“运营效率”的流行语，任何以储能为名的事物都必将引起很多关注。但是这种细胞的关注是当之无愧的。它结合了低成本，低能耗投资和高效率的特点。

小型化方面可能暂时阻碍新太阳能电池的商业前景，但是在每个人都在寻找更便宜，更高效的替代技术来从可再生能源中提取能量的时代，这是一项重大发明。

它们的功率密度很小，每平方米仅为0.5W，但这已经是该团队以前采用藻类驱动的燃料电池设计的五倍。它也是硅太阳能电池功率密度的十分之一。如果考虑所有因素，包括与用藻类驱动的太阳能电池相比，生产硅太阳能电池的能量强度，那么十分之一可能还不错。

藻类自然生长。您不需要消耗大量的能量来使它们成长，那就是硅基光伏系统的一个很大差异。而且，他们不需要工厂来发展，因此藻类燃料电池可以在需要的地方生产。根据研究人员的说法，这可以使这些电池特别适合没有电力传输和分配基础设施的地方。

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